[发明专利]一种浮动式反挤成型模架

说明书

技术领域

本发明涉及一种浮动式反挤成型模架，可以用于各种类型的汽、柴油发动机，属于冷锻精密成型技术领域。

背景技术

活塞销是汽、柴油发动机中重要零件，起到连接发动机连杆和活塞的连接作用。在发动机工作时，活塞在汽缸中的高速往复运动通过活塞销传递到连杆上，转换成高速旋转运动，由于在工作中，传递的力很大，而且还长期、连续的处于多变弯曲应力之中，受力状态十分复杂，因此工作环境十分恶劣。

一般活塞销设计为空心圆柱体，通常采用的制作工艺有以下几种：

1.棒料钻孔：该工艺特点为材料消耗较多，内孔粗糙度较差，产品承受的破坏极限较低，生产效率较低，不能应用于大批量生产的场合；

2.管材加工：该工艺特点为适合于大批生产，但是由于小直径厚壁管材成形困难，且多数为低碳钢管材，只能用于部份寿命要求不高，连续工作时间不长的发动机，如割草机等；

3.冷锻双向棒料挤压成型，在我国目前大量采用的是冷锻双向棒料挤压成型制作活塞销毛坯。

如图1所示，为采用冷锻双向棒料挤压成型的模具，包括凸模1、固定座2、固定圈3、导向套4、凹模6、下顶杆7、垫块8和封垫块9，封垫块9设于垫块8的底部，凹模6设于垫块8的上端，下顶杆7设于凹模6和垫块8中，其下端与封垫块9接触，导向套4设于凹模6的上端，固定座2设于导向套4中，其上端通过固定圈3与挤压机连接，凸模1设于固定座2中，工作时，将工件5放入凹模6中，挤压时，挤压机的冲头将凸模1冲进工件5挤压工件5的一半，然后将工件5反过来再挤压一次即成图2的活塞销10，这种模具的加工缺点为：1.由于凹模6为固定不动的，当冲头下压时，工件5被挤压上升流动时的摩擦力很大，挤压的深度只能挤到1：2.5-1：3的深度，要冲到1：5以上的深度，冲头就要弯曲甚至断裂。

2.由于采用冷锻双向棒料挤压成型，在双向挤压成型后的活塞销11的中间，形成了一个连皮11，该连皮11在后续加工中采用冲孔或钻孔的方法加工去除，由于在连皮11的去除过程中切断了在挤压过程形成的连续的金属流线，而连皮11位置往往处于正中间，而该处正是活塞销往复运动承受多变弯曲应力的中心点，由此产生产品强度的一个薄弱点。

发明内容

本发明的目的是提供一种既要保证强度，又要节省材料，降低加工成本的一种浮动式反挤成型模架。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种浮动式反挤成型模架，其特征在于，由浮动导向套、浮动导向套架、浮动凹模、成型垫块、浮动凹模垫块、浮动气缸活塞、进气孔、固定环形垫块、下模块、顶料杆、浮动气缸体、外模和上模架组成，浮动气缸体通过螺钉与下模块固定，固定环形垫块设于浮动气缸体的中心，其下部通过螺钉与下模块固定，浮动气缸活塞设于固定环形垫块外，成型垫块设于固定环形垫块的上端，浮动凹模垫块设于浮动气缸活塞的上端，浮动凹模设于浮动凹模垫块上端，浮动导向套架设于浮动凹模的上端，浮动导向套架通过浮动导向套与上模架连接，外模设于浮动凹模和浮动凹模垫块外，在浮动气缸体一侧设有进气孔。

所述的浮动凹模底部设有余料孔。

本发明采用一种浮动式反挤成型模架，当冲头冲进棒料的同时200T油压机将带动浮动导向套架、浮动凹模和浮动凹模垫块和浮动气缸活塞一起向下移动，使棒料脱离浮动凹模的壁，从而减少反挤时的侧壁摩擦力，降低挤压力，提高冲头寿命，保证了单向一次挤压成型工艺的实施，同时在凹模底部设计工艺余料孔，在反挤最后阶段，让活塞底部部份余料进入余料孔，减少反挤最后阶段的金属流动死区范围，降低挤压力，提高冲头寿命。3.单向反挤成型内孔深度和直径之比>5。

本发明的优点是：

1、由于采用了浮动模架和工艺余料孔的设计，降低了挤压力，改善了冲头的弯曲、折断等情况，提高了冲头的寿命；

2、由于冲头受力情况的改善，使单向反挤成型内孔深度和直径之比>5成为可能；

3、由于冲头弯曲度的改善，提高了反挤工件的同心度；

4、由于侧壁摩擦力的减少，降低了工件内部的附加应力，尤其在中碳钢或中碳合金钢深孔反挤时，降低了开裂影响，提高了工件的内在质量；

5、保证了工件强度、节省了材料，降低了加工成本。

附图说明

图1为采用冷锻双向棒料挤压成型模具结构示意图；

图2为原活塞销结构示意图；

图3为浮动式反挤成型模架结构示意图；

图4为本实用新型使用浮动式反挤成型模架生产的活塞销结构示意图。

具体实施方式