專利名稱：擠壓三通通用模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型擠壓三通通用模具涉及鍛壓技術(shù)領(lǐng)域中的擠壓技術(shù)，適用于工業(yè)上直接生產(chǎn)三通、四通、彎頭等管道產(chǎn)品。
目前國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的《冷擠壓模具圖譜集》中，上海輻條廠生產(chǎn)軸類產(chǎn)品的模具由上模板(1)、下模板(2)、大斜口(3)、外墻板(4)、內(nèi)墻板(5)、螺桿螺帽(6)、導(dǎo)向套(7)、導(dǎo)向銷(8)、凹模(10)組成?，F(xiàn)有東方鍋爐廠的壓制三通技術(shù)是利用對(duì)圓柱形金屬材料進(jìn)行施壓后，產(chǎn)生屈服變形而形成鼓形生產(chǎn)制造三通產(chǎn)品，要完成生產(chǎn)流程總共需10套模具，它的不足之處是加工周期長(zhǎng)，一般先進(jìn)行擠壓后進(jìn)行金加工鏜母管，再進(jìn)行擠壓最后進(jìn)行精加工才能形成產(chǎn)品；同時(shí)這種生產(chǎn)方式每次屈服變形的值有限，往往需要多套模具，並且生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，由于子管壁減薄，要求對(duì)母管孔進(jìn)行內(nèi)孔加工。這樣對(duì)生產(chǎn)壁薄的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，效果就更差，幾乎是無(wú)法成型；對(duì)現(xiàn)有的在鋼管中用沙子灌滿后進(jìn)行加工的工藝，雖然模具不要求多套，但加工工藝復(fù)雜，對(duì)生產(chǎn)厚壁產(chǎn)品不夠理想，特別是對(duì)生產(chǎn)大口徑厚壁產(chǎn)品，是無(wú)法直接生產(chǎn)成型的問(wèn)題。
本實(shí)用新型擠壓三通通用模具的目的是提供一種只需調(diào)換少量零部件即能生產(chǎn)出等徑、等壁及彎頭，並且是造型美觀的系列產(chǎn)品，達(dá)到節(jié)約工時(shí)、材料和簡(jiǎn)化加工工藝的效果。
本實(shí)用新型擠壓三通通用模具的結(jié)構(gòu)由


圖1說(shuō)明通用部份由上、下模板、大斜口，內(nèi)、外墻板、M30mm螺桿螺帽、導(dǎo)向套、導(dǎo)向銷、導(dǎo)軌組成。調(diào)換部份由凹模包括彈簧系統(tǒng)和定位件(16)，橫心棒(11)，圖6中球形心棒(12)，冬瓜球形心棒(13)，鏈球定位板(14)，萬(wàn)向鏈球(15)構(gòu)成。
導(dǎo)軌(9)采用G45號(hào)鋼，在機(jī)床上刨削加工，及熱處理制作。
凹模(10)屬現(xiàn)有技術(shù)，但本通用模具的凹模隨加工產(chǎn)品外徑的大小進(jìn)行調(diào)換，以適應(yīng)生產(chǎn)系列規(guī)格產(chǎn)品。
橫心棒組(11)用材質(zhì)為W18r4V鋼，進(jìn)行金加工和熱處理，要求HRC等于55～60度，模擬試驗(yàn)采用45號(hào)鋼進(jìn)行熱處理，要求HRC等于50～60度生產(chǎn)加工。
由圖6球形心棒(12)，冬瓜球心棒(13)用材質(zhì)45號(hào)鋼，用車床切削加工，然后熱處理，要求HRC等于40～44度生產(chǎn)加工。
鏈球定位板(14)用材質(zhì)A3F鋼，進(jìn)行金加工生產(chǎn)。
萬(wàn)向鏈球(15)用材料45號(hào)鋼，金加工后再進(jìn)行熱處理，要求HRC等于40～44度生產(chǎn)加工。萬(wàn)向鏈球內(nèi)裝有萬(wàn)向聯(lián)軸器(17)和能進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)及徑向擺動(dòng)的球頭連接體，或者單獨(dú)使用，進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)和以球頭的球心為中心進(jìn)行徑向擺動(dòng)的球頭連接體(18)，萬(wàn)向鏈球可多級(jí)串聯(lián)形成加長(zhǎng)萬(wàn)向鏈球。
一、模具的開、合動(dòng)作過(guò)程首先將擠壓三通通用模具安裝在水壓機(jī)上。1、模具打開時(shí)當(dāng)水壓機(jī)活動(dòng)橫梁通過(guò)上模墊帶動(dòng)上模板(1)、導(dǎo)向套(7)、凹模(10)，橫心棒組(11)上升時(shí)，凹模(10)由于擺脫了內(nèi)墻板(5)的束搏，自動(dòng)脫模機(jī)構(gòu)由于彈簧(16)的作用，將自動(dòng)彈開，並在導(dǎo)軌(9)上滑行；此時(shí)，由于導(dǎo)向銷(8)在內(nèi)墻板(5)的進(jìn)退芯槽的作用下向(H)方向滑行；同時(shí)又在導(dǎo)向套(7)的水平進(jìn)退芯槽中向(F)方向滑行，從而帶動(dòng)橫心棒組(11)向著相反的方向水平拖出。2、模具合上時(shí)當(dāng)水壓機(jī)活動(dòng)橫梁通過(guò)上模墊帶動(dòng)巳打開的部件下降時(shí)，凹模(10)由于受了內(nèi)墻板(5)的束搏，將自動(dòng)合模，此時(shí)，橫心棒組(11)由于與大斜口(3)接觸。由斜面?zhèn)鬟f力，使橫心棒組(11)向中心方向滑行，在滑行時(shí) 導(dǎo)向銷(8)在導(dǎo)向套(7)中向(M)方向滑行，使得橫心棒組(11)保持水平，同時(shí)導(dǎo)向銷兩頭在內(nèi)墻板(5)的凹槽內(nèi)向(G)方向滑行，使左、右兩橫心棒組由水平方向向中心運(yùn)動(dòng)而不產(chǎn)生軸向轉(zhuǎn)動(dòng)。橫心棒組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在母管兩頭擠進(jìn)材料的同時(shí)，頭部有內(nèi)凹圓弧、凹槽或內(nèi)凹多棱形凹槽共同對(duì)球形心棒(12)、冬瓜球心棒(13)、或者萬(wàn)向鏈球(15)進(jìn)行作用，形成在母管內(nèi)進(jìn)行子管的壓制、拉伸、擠壓的產(chǎn)品。
二、生產(chǎn)加工步驟1、將擠壓三通通用模具安裝在水壓機(jī)后，按要求把模具打開，用無(wú)縫鋼管加溫到1250－860℃之間加入凹模(10)，然后合上模具，此時(shí)，鋼管在橫心棒組(11)與凹模(10)的間隙中，兩端壁厚不變，中間壁厚增加，中間增厚材料來(lái)原于兩端長(zhǎng)度的縮短，完成圖(6)中的加工步驟(一)。
2、將模具打開，把完成加工步驟(一)的毛坯取出，並進(jìn)行加溫至1200～860℃之間裝入凹模(10)，然后將球形心棒(12)加入毛坯中，模具合上毛坯形成鼓包形，即可完成圖6中的加工步驟(二)。
3、模具打開，把完成加工步驟(二)的毛坯取出對(duì)子管頭割孔，但也可不割孔，可由調(diào)試時(shí)決定。加溫到1200～860℃之間裝入凹模(10)，然后將冬瓜球心棒(13)裝入毛坯中，合上模具后子管毛坯繼續(xù)拉長(zhǎng)，即可完成圖6中加工步驟(三)。
4、模具打開，把完成加工步驟(三)的毛坯取出(未割孔的進(jìn)行割孔)，加溫到1200～860℃之間，裝入凹模(10)，然后將萬(wàn)向鏈球(15)加入毛坯中，合上模具，並在模具下模板中心孔處用定位板(14)固定萬(wàn)向鏈球(15)的(K)部。模具打開，萬(wàn)向鏈球(15)被定位板固定在模具下模板上，產(chǎn)品隨著凹模(10)提升上去。
用車床或者鏜床把三通產(chǎn)品的三個(gè)通徑口倒角成型。
本實(shí)用新型擠壓三通通用模具的效果是1、應(yīng)用本模具生產(chǎn)三通產(chǎn)品可以克服多套模具生產(chǎn)三通產(chǎn)品時(shí)由于子管壁減薄，需要對(duì)母管孔進(jìn)行內(nèi)孔加工的缺點(diǎn)。還可以克服用沙子灌滿后進(jìn)行加工的復(fù)雜工藝。使用本模具對(duì)生產(chǎn)厚壁產(chǎn)品時(shí)，能夠克服質(zhì)量不夠理想，而且是無(wú)法生產(chǎn)薄壁產(chǎn)品的缺點(diǎn)。2、應(yīng)用本實(shí)用新型生產(chǎn)三通產(chǎn)品的三個(gè)通徑、外徑、壁厚一致的產(chǎn)品時(shí)不需要進(jìn)行金加工，就是對(duì)特殊要求內(nèi)壁光滑，一定精度要求的產(chǎn)品，其加工量也相對(duì)要少些，具有少切削，無(wú)切削的效果。3、由于本模具采用了導(dǎo)向技術(shù)和內(nèi)頂出拉伸技術(shù)，克服了易凹塌區(qū)域的凹塌問(wèn)題，同時(shí)應(yīng)用局部增厚技術(shù)，克服了壁厚減薄問(wèn)題，具有加工生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單(只有擠壓和精加工兩道)，加工模具由多套減為一套，達(dá)到縮短加工周期，減少模具費(fèi)用和中間環(huán)節(jié)加工的效果。
圖1是本實(shí)用新型擠壓三通通用模具的主視圖。
圖2是
圖1的俯視圖，並進(jìn)行B－O－B′方向剖視。
圖3是
圖1中的側(cè)視圖，並進(jìn)行A－O－A′方向剖視。
圖4是圖2中D－D′方向剖視圖。
圖5是圖4中C－O－C方向剖視圖。
圖6是本實(shí)用新型擠壓三通通用模具球形心棒(12)即步驟(二)冬瓜球心棒(13)即步驟(三)，鏈球定位板(14)，萬(wàn)向鏈球(15)即步驟(四)的調(diào)換零件圖。
圖7是用《擠壓三通通用模具》生產(chǎn)的產(chǎn)品圖，(一)為三通產(chǎn)品，(二)為彎頭產(chǎn)品。
圖8(一)是
圖1中螺桿螺帽(6)的結(jié)構(gòu)圖，(二)是
圖1中螺釘I的結(jié)構(gòu)圖。
本實(shí)用新型擠壓三通通用模具實(shí)施例是如圖7(一)，產(chǎn)品尺寸為D＝108mm，r＝54mm，h＝162mm，l＝324mm，b＝8mm時(shí)，材質(zhì)選用G20鋼，用合肥鍛壓機(jī)床廠生產(chǎn)的300噸油壓機(jī)加工，其步驟是1、把模具打開，用G20無(wú)縫鋼管，將D＝108mm、d＝92mm，b＝8mm，h＝400mm尺寸的坯料進(jìn)行加熱到1250℃時(shí)從加熱爐中取出，裝入模具並把橫心棒裝進(jìn)，模具合上進(jìn)行擠粗；2、毛坯進(jìn)入加工步驟(二)，將完成加工步驟(一)的毛坯加熱到1250～1100℃之間出爐，入模、合模拉伸鼓包。
3、毛坯進(jìn)入加工步驟(三)，將完成加工步驟(二)的毛坯加熱到1250～1100℃之間出爐，入模、合模繼續(xù)拉伸使子管伸長(zhǎng)，然后用氣割方式破子管頭，使h方向尺寸為158mm，割口后孔徑基本上為70～80mm之間。
4、毛坯進(jìn)入加工步驟(四)，將完成加工步驟(三)的毛坯加熱到1250～1100℃之間出爐，入模、合模時(shí)用萬(wàn)向鏈球翻邊，擴(kuò)子管孔，這時(shí)子管孔徑在90～92mm之間，外徑在107～108mm之間。
5、用金加工辦法進(jìn)行三個(gè)通徑倒角，達(dá)到公差為1mm的產(chǎn)品。
使用本模具生產(chǎn)三通產(chǎn)品的材質(zhì)可選GO～G85碳鋼；38CrA40Cr合金結(jié)構(gòu)鋼；2Cr13、3Cr13、4Cr13、Cr9Si2不銹鋼等應(yīng)用本模具加工生產(chǎn)彎管實(shí)施例圖7(二)如用G20無(wú)縫鋼管，將D＝108mm，r＝108mm，h＝216mm，b＝8mm毛坯加熱到工藝要求的溫度(860℃)，加入加長(zhǎng)(即多級(jí)串聯(lián)形成)萬(wàn)向鏈球，然后用彎管機(jī)進(jìn)行彎制、壓制(推出)成型，最后抽出橫心棒，即為符合要求的彎管產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種擠壓三通通用模具，由上、下模板，大斜口，內(nèi)、外墻板、螺桿、螺帽，導(dǎo)向銷組成模具的通用部份，其特征是打開模具，安裝在上模墊上的上模板(1)、導(dǎo)向套(7)、凹模(10)、橫心棒組(11)上升，凹模(10)擺脫內(nèi)墻板(5)的束搏，自動(dòng)脫模機(jī)在連接彈簧(16)的作用下自動(dòng)彈開，並在導(dǎo)軌(9)上滑行，同時(shí)導(dǎo)向銷(8)向(H)方向滑行。導(dǎo)向套(7)向(F)方向滑行，帶動(dòng)橫心棒組(11)向著相反的方向水平拖出，通過(guò)更換調(diào)換件凹模(10)、棒心棒(11)、球形心棒(12)、冬瓜球心棒(13)、鍵球定位板(14)、萬(wàn)向鍵球(15)構(gòu)成擠壓三通生產(chǎn)模具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用模具，其特征是模具合上時(shí)橫心棒(11)與大斜口(3)接觸，導(dǎo)向銷(8)在導(dǎo)向套(7)中向(M)方向滑行的同時(shí)，導(dǎo)向銷兩頭在內(nèi)墻板(5)的凹槽內(nèi)向(G)方向滑行，使左、右兩橫心棒組在水平方向上向中心運(yùn)動(dòng)，不產(chǎn)生軸向轉(zhuǎn)動(dòng)的模具。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的通用模具，其特征是橫心棒組在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在母管兩頭擠進(jìn)材料的同時(shí)，頭部有內(nèi)凹圓弧凹槽或內(nèi)凹多棱形凹槽共同對(duì)球心棒(12)、冬瓜球心棒(13)或萬(wàn)向鏈球(15)進(jìn)行作用，形成在母管內(nèi)進(jìn)行子管的壓制、拉伸、擠壓的模具。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用模具，其特征是萬(wàn)向鏈球(15)內(nèi)裝有萬(wàn)向聯(lián)軸器(14)和能進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)及徑向擺動(dòng)的球頭連接體，或者單獨(dú)使用軸向轉(zhuǎn)動(dòng)和以球頭的球心為中心進(jìn)行徑向擺動(dòng)的球頭連接體，萬(wàn)向鏈球(15)可多級(jí)串聯(lián)形成加長(zhǎng)萬(wàn)向鏈球，用于生產(chǎn)彎管的內(nèi)模。
專利摘要本實(shí)用新型擠壓三通通用模具，由上下模板、大斜口、內(nèi)外墻板、螺桿螺帽，導(dǎo)向套、導(dǎo)向銷、導(dǎo)軌、凹模、模心棒、球形心棒、冬瓜球形心棒、鏈球定位板、萬(wàn)向鏈球構(gòu)成，應(yīng)用本模具生產(chǎn)三通、彎管產(chǎn)品能夠克服使用多套模具生產(chǎn)制造過(guò)程中的凹塌問(wèn)題，可使產(chǎn)品達(dá)到等徑、等壁，具有加工周期短和對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行少切削或無(wú)切削的效果。特別適用于生產(chǎn)大口徑厚壁產(chǎn)品，是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便的新型通用模具。
文檔編號(hào)B21C25/02GK2072449SQ9021270
公開日1991年3月6日 申請(qǐng)日期1990年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月26日
發(fā)明者魏文魁 申請(qǐng)人:魏文魁