觸頭座擠壓模具及其擠壓成型方法與流程

本發(fā)明涉及一種觸頭座擠壓模具及其擠壓成型方法。

背景技術(shù)：

高質(zhì)量低成本的開關(guān)零部件對(duì)提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有著非常重要的意義，純銅因其良好的導(dǎo)電性而被廣泛應(yīng)用于高壓開關(guān)零件的制造。純銅的價(jià)格很高，因此很有必要對(duì)這些零部件的生產(chǎn)工藝進(jìn)行研究，以提高材料的利用率。對(duì)于如圖1所示的形狀為帶凸緣的管狀結(jié)構(gòu)的純銅觸頭座，這類工件可通過原有的如圖2所述的管狀坯料加工成型，觸頭座20具有直筒部和設(shè)置在直筒部外周的凸緣部201，直筒部包括位于凸緣部上方的上端部203和下端部202，該觸頭座的凸緣的端部與側(cè)壁的結(jié)合處及觸頭座的上端部的外周均設(shè)置有外圓角204，且直筒部和凸緣部的徑向尺寸差別較大，目前此類零部件多采用多次熱擠壓-機(jī)加工成型的方法或者直接對(duì)管料采用機(jī)加工的方法制造，在這些加工方法中，通過采用機(jī)加工將管狀坯料成型為觸頭座，其機(jī)加工量比較大，且材料利用率較低，同時(shí)成型的觸頭座的力學(xué)性能比較低。多道次熱擠壓加工時(shí)，通常是選用棒狀材料，先通過一次擠壓將棒狀材料變形成帶有部分凸緣的管狀結(jié)構(gòu)，其中管狀結(jié)構(gòu)的徑向尺寸與觸頭座的直筒部的徑向尺寸一致；然后再對(duì)部分凸緣進(jìn)行一次、兩次等多次擠壓，使部分凸緣可以墩粗成最終的凸緣部，進(jìn)而形成最終的觸頭座，但是使用這種多道次擠壓方法成型的觸頭座，但是使用這種多道次擠壓方法成型的觸頭座，所占工時(shí)較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率較低；多次擠壓也需要設(shè)計(jì)多套模具，制造成本增加。因此，設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)將觸頭座一次擠壓成型的擠壓模具很有必要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種觸頭座擠壓模具，以解決現(xiàn)有技術(shù)中觸頭座無(wú)法通過一次擠壓成型的問題；本發(fā)明的目的還在于提供一種實(shí)施該觸頭座擠壓模具的擠壓成型方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明觸頭座擠壓模具的技術(shù)方案是：

觸頭座擠壓模具，包括可相對(duì)移動(dòng)的上模體和下模體，上模體和下模體的其中一個(gè)包括凹模，另一個(gè)包括凸模，凹模上設(shè)置有孔口朝向凸模的成型孔，凹?；蛲鼓Ｉ显O(shè)置有用于插裝于坯料的內(nèi)孔中的定位型芯，所述定位型芯的外徑與所述坯料的內(nèi)徑尺寸一致，所述成型孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段的孔徑大于坯料的外徑，所述小孔段的孔徑小于坯料的外徑。

凹模設(shè)置在下模體上，所述定位型芯固定穿裝于凹模內(nèi)。

凸模上設(shè)置有供定位型芯導(dǎo)向插入的容納孔，所述容納孔包括與定位型芯外徑一致的小徑段和設(shè)置在小徑段上方的大徑段，所述大徑段內(nèi)設(shè)置有與外界相通的第一通氣孔，所述定位型芯上設(shè)置有用于將凹模的小孔段的底部孔腔與容納孔的孔腔連通的通氣孔。

觸頭座擠壓模具還包括設(shè)置在下模體上的頂料機(jī)構(gòu)，所述頂料機(jī)構(gòu)包括可沿定位型芯軸線方向?qū)蛞苿?dòng)的套設(shè)在定位型芯外周并延伸至成型孔內(nèi)的頂料環(huán)，所述頂料環(huán)的外徑與小孔段孔徑一致，頂料環(huán)的內(nèi)徑與定位型芯的外徑一致。

下模體還包括設(shè)置在凹模下側(cè)的凹模支撐座，凹模支撐座上設(shè)置有供定位型芯穿過的穿裝孔，所述頂料環(huán)可在穿裝孔內(nèi)上下移動(dòng)，頂料環(huán)的外周設(shè)置有凸緣，所述穿裝孔具有在頂料環(huán)移動(dòng)的過程中與凸緣擋止配合的限位部。

頂料機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)向設(shè)置在頂料環(huán)下側(cè)的用于頂推頂料環(huán)以將觸頭座推出成型孔的頂桿，所述頂桿不少于兩個(gè)，沿頂料環(huán)的軸向間隔布置，所述頂桿的下端連接有用于將頂桿固定為一體的頂板。

凹模的大孔段與凹模的小孔段的連接處設(shè)置有倒圓角。

凹模的徑向外側(cè)套設(shè)有與凹模錐面配合的預(yù)應(yīng)力圈，所述下模體還包括固設(shè)于凹模支撐座上的壓套，壓套具有用于將預(yù)應(yīng)力圈固定在凹模上的內(nèi)翻沿。

本發(fā)明使用的觸頭座擠壓模具的擠壓成型方法的技術(shù)方案是：

使用觸頭座擠壓模具的擠壓成型方法，將管狀坯料套設(shè)在定位型芯上，通過凹模和凸模的相對(duì)導(dǎo)向移動(dòng)擠壓坯料；坯料的內(nèi)徑與定位型芯的外徑尺寸一致，坯料的外徑大于凹模的小孔段孔徑，坯料的外徑小于凹模的大孔段的孔徑。

本發(fā)明的有益效果是：相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所涉及的觸頭座擠壓模具，包括可相對(duì)導(dǎo)向移動(dòng)的上模體和下模體，上模體和下模體的其中一個(gè)包括凹模，另一個(gè)包括凸模，凹模上設(shè)置有孔口朝向凸模的成型孔，凹?；蛲鼓Ｉ显O(shè)置有用于插裝于坯料的內(nèi)孔中的定位型芯，所述定位型芯的外徑與所述坯料的內(nèi)徑尺寸一致，所述成型孔包括大孔段和小孔段，所述大孔段的孔徑大于坯料的外徑，所述小孔段的孔徑小于坯料的外徑，通過定位型芯保證坯料的內(nèi)徑尺寸及其在模具中的位置，通過在凹模上設(shè)置大孔段和小孔段，且大孔段的孔徑大于坯料的外徑，所述小孔段的孔徑小于坯料的外徑，由此可實(shí)現(xiàn)在擠壓成型過程中，坯料成型為凸緣部的部分變形量較小，且在小孔段中形成觸頭座的直筒部，實(shí)現(xiàn)一次擠壓成型，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，且加工效率較高，成本較低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所要加工的觸頭座結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所采用的坯料結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明觸頭座擠壓模具的具體實(shí)施例裝配結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中定位型芯的固定結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖3中的坯料的定位結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖3中的擠壓過程使用狀態(tài)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的觸頭座擠壓模具的具體實(shí)施例，如圖1至圖6所示，該觸頭座擠壓模具包括可相對(duì)導(dǎo)向移動(dòng)的上模體和下模體，其中上模體包括上模座17、凸模14、凸模固定板15、凸模墊板16，在凸模14和上模座17之間設(shè)置凸模墊板16，并將凸模14頂壓在凸模墊板16上，凸模14的上端具有可卡設(shè)在凸模固定板15上的外翻沿，上述的凸模墊板16、上模板和凸模固定板15通過沿周面間隔設(shè)置的緊鎖螺釘24和銷軸23實(shí)現(xiàn)固定。

下模體包括有凹模9、凹模支撐座、預(yù)應(yīng)力圈10、壓套11、定位型芯19和頂料機(jī)構(gòu)，其中凹模9上設(shè)置有孔口朝向凸模14的成型孔，該成型孔包括與工件20的凸緣部201徑向尺寸一致的大孔段91及與工件20的直筒部下端部202徑向尺寸一致的小孔段92，且大孔段91和小孔段92的結(jié)合處設(shè)置有與觸頭座20的外圓角204對(duì)應(yīng)的內(nèi)圓角，凹模9沿軸線延伸方向插裝有用于定位坯料的定位型芯19，并伸出至凹模9的上端部。坯料的內(nèi)徑與定位型芯的外徑尺寸一致，坯料的外徑大于小孔段92的孔徑，小于大孔段91的孔徑。

凹模支撐座包括設(shè)置在凹模9下側(cè)的凹模支撐板7，及設(shè)置在凹模支撐板7下側(cè)的型芯固定板5和型芯墊板2，定位型芯19固定在凹模固定板內(nèi)，通過螺釘鎖緊在型芯墊板2上，型芯墊板2和型芯固定板5固定于下模座1上，定位型芯19沿上下方向?qū)蜓b配于凹模支撐板7上與凹模9的通孔同軸的導(dǎo)向孔中。

在定位型芯19和凹模支撐板7之間設(shè)置有套設(shè)于定位型芯19上并延伸至凹模9的成型孔內(nèi)的頂料環(huán)8，該頂料環(huán)8的上端面、大孔段91的孔底面、凸模的成型面、大孔段91和小孔段92的孔壁共同構(gòu)成用于成型所述工件20的型腔。頂料環(huán)8與定位型芯19和凹模9均導(dǎo)向移動(dòng)配合，以此來(lái)保證其同軸度，頂料環(huán)8的外徑與凹模9的小孔段92內(nèi)徑尺寸一致，頂料環(huán)8的內(nèi)徑與定位型芯19的外徑尺寸一致。頂料環(huán)8的下端部設(shè)置有外翻沿，且在凹模支撐板7上設(shè)置有供頂料環(huán)8導(dǎo)向上下移動(dòng)的導(dǎo)向孔，且凹模支撐板7的上端設(shè)置有用于與頂料環(huán)8的外翻沿?fù)踔古浜弦韵拗祈斄檄h(huán)8的位移尺寸的內(nèi)翻沿，外翻沿和內(nèi)翻沿均具有一定的錐度。貫穿于型芯固定板5和型芯墊板2的上下板面設(shè)置有用于頂推頂料環(huán)8下端面以使頂料環(huán)8向上移動(dòng)的頂桿3，頂桿3有三個(gè)，沿圓周方向均勻設(shè)置在頂料環(huán)8的軸線的外側(cè)，且三個(gè)頂桿3的下端部設(shè)置有用于保證三個(gè)頂桿3同步移動(dòng)的頂板4。

凹模支撐板7座裝于下模座1上，在凹模支撐板7的外側(cè)還套設(shè)有凹模固定套6，限制凹模在下模座1上的左右移動(dòng)，在凹模的外周套設(shè)有預(yù)應(yīng)力圈10，以減少坯料18擠壓過程中凹模所受的橫向切應(yīng)力，凹模的外周和預(yù)應(yīng)力圈10的內(nèi)壁設(shè)置有相應(yīng)的錐度實(shí)現(xiàn)凹模與預(yù)應(yīng)力圈的錐面配合，在預(yù)應(yīng)力圈10上壓設(shè)有壓套11，該壓套11固定于凹模固定套6上，且能夠?qū)㈩A(yù)應(yīng)力圈10壓在凹模上。

凸模14的下端部開設(shè)有供定位型芯19插入的容納孔，該容納孔的孔口外圍形成用于與觸頭座20的上端部203的端面結(jié)構(gòu)一致的成型面，且凸模14的外徑尺寸與凹模的成型孔的尺寸一致，可導(dǎo)向伸入至成型孔內(nèi)以擠壓坯料18。

在上模座17和下模座1之間設(shè)置有可使二者導(dǎo)向上下移動(dòng)的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在上模座17軸向兩側(cè)的的導(dǎo)套13和設(shè)置在下模座1軸向兩側(cè)的導(dǎo)桿12。

凸模14的容納孔24包括與定位型芯的外徑尺寸一致的小徑段241和設(shè)置在小徑段上側(cè)大徑段242，大徑段242的側(cè)壁上沿徑向開設(shè)有與外界相通的第一通氣孔21，第一通氣孔21在定位型芯19插入時(shí)可保證容納孔內(nèi)部的氣壓與外界氣壓一致。

在定位型芯19上設(shè)置有第二通氣孔22，第二通氣孔22由定位型芯19的上端面向下延伸至小孔段的底部孔腔位置，而后沿定位型芯19的徑向左右貫通而成T型結(jié)構(gòu)。

使用時(shí)，選取套管狀坯料，坯料的外徑小于凹模的大孔段尺寸，坯料的外徑大于凹模的小孔段尺寸，采用溫?cái)D壓工藝，先對(duì)擠壓模具進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱后在凸模14、凹模、型芯上均勻涂抹潤(rùn)滑劑，然后將坯料18加熱至再結(jié)晶溫度以下、回復(fù)溫度以上，將加熱后的坯料18套設(shè)在定位型芯19上，其下端部放置在大孔段91的孔底面上，在液壓機(jī)的作用下，導(dǎo)桿12和導(dǎo)套13相對(duì)移動(dòng)，使凸模14向下擠壓坯料18，在擠壓的過程中，坯料受擠壓變形向小孔段92和大孔段91延伸，最后形成觸頭座20，由此完成觸頭座20的一次擠壓成型。

在其他實(shí)施例中，凹?？稍O(shè)置在上模體上，此時(shí)定位型芯設(shè)置在凸模上，并在凹模上開設(shè)供定位型芯導(dǎo)向插入的容納孔；凹模的小孔段的孔徑可以設(shè)置為與觸頭座的直筒部的上端部的徑向尺寸一致；可將定位型芯設(shè)置為具有凸緣結(jié)構(gòu)，且凸緣結(jié)構(gòu)的上端面構(gòu)成小孔段的孔底面，通過頂桿頂推定位型芯將成型的觸頭座移出模具；頂桿可以為多個(gè)，根據(jù)實(shí)際的需要增加設(shè)置；導(dǎo)向孔可不設(shè)置限位部，直接將頂料環(huán)和頂桿粘接在一起限制頂料環(huán)的移動(dòng)；可直接通過預(yù)應(yīng)力圈固定在凹模支撐板上，不設(shè)置凹模固定套和壓套，并將凹模支撐板固定在下模座上；第二通氣孔可設(shè)置為L(zhǎng)型，保證在擠壓過程中，小孔段內(nèi)的壓縮空氣能夠排出外部即可。

本發(fā)明的擠壓成型方法的具體實(shí)施例，與上述觸頭座擠壓模具的使用實(shí)施例一致，不再詳細(xì)說明。