[发明专利]一种金属管材冷挤压成型模具及其加工方法

说明书

本发明公开了一种金属管材冷挤压成型模具及其加工方法，包括凸模组件和凹模组件，凹模组件设有定位顶出组件和垫块组件，定位顶出组件包括定位芯轴和顶出套，顶出套上端伸入模腔与管状工件下端相对应，垫块组件包括固定垫块和浮动垫块，浮动垫块通过弹性部件设置于固定垫块上方，凹模组件与固定垫块之间设有供浮动垫块上下移动的浮动间隙。本发明利用模具结构设计，在对工金属管材进行齿形挤压加工时，先对金属管材工件进行正向挤压，待金属管材工件产生形变并与顶出套相抵后，再对金属管材工件进行双向挤压，其加工成型的金属管材工件齿形一致性较好，产品良率较高，模具使用寿命更长。

技术领域

本发明属于管状金属材料挤压成型加工技术领域，具体涉及一种金属管材冷挤压成型模具及使用其加工金属管状工件的方法。

背景技术

在金属管材上进行齿形加工，如图1所示为金属管材胚体，即在图1所示的金属管材的端部外周加工圆周均布的若干齿形，如图2所示为加工成型后的管材工件。

传统加工方式可通过数控车床在每个齿形部位进行铣削加工，这种传统机加工方式成本高、效率低。为此，现有技术也有提出利用模具进行冷挤压加工成型的加工方法，即将金属管材胚体置于挤压模具内，利用模具齿形直接将金属管材胚体挤压成型，这种冷挤压成型的加工方法相对于传统机加工而言，可以大幅降低加工成本，提高加工效率。

但是现有的挤压加工模具及加工工艺大多采用单向挤压成型，其只能适用于齿形较短和较浅的金属管材工件加工，在加工某些齿形较长和较深的金属管材工件时，由于金属管材的材料分布或者受力不均，导致最终挤压加工成型的齿形一致性较差，而且局部齿形在挤压模具模腔限位作用下，容易造成应力集中所导致的齿形崩裂，甚至损坏模具。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种金属管材冷挤压成型模具，该模具适用于金属管材的齿形加工，可以大幅降低加工成本，提高加工效率。

针对上述现有技术存在的不足，本发明的目的之二是提供一种金属管材冷挤压成型加工方法，该加工方法加工成型的金属管材工件齿形一致性较好，产品良率较高，模具使用寿命更长。

为了实现上述目的之一，本发明采用如下技术方案。

一种金属管材冷挤压成型模具，包括凸模组件和凹模组件，凹模组件设有用于管状工件挤压成型的模腔，凸模组件从模腔上端伸入并与所述管状工件相抵，凹模组件设有定位顶出组件和垫块组件，所述定位顶出组件包括定位芯轴和顶出套，定位芯轴上端伸入模腔与所述管状工件内壁配合，顶出套套设于定位芯轴外壁，并且顶出套上端伸入模腔与所述管状工件下端相对应，所述垫块组件包括固定垫块和浮动垫块，浮动垫块通过弹性部件设置于固定垫块上方，定位芯轴下端以及顶出套下端与浮动垫块相抵；所述凹模组件与所述固定垫块之间设有供所述浮动垫块上下移动的浮动间隙。