[摘要] 介绍了一种精密挤压钢碗的新型模具,挤压时锻件杯口有背压套施压,且依靠背压套限制凸模像移,解决了孔,高低不平和壁厚不匀的问题,材料消耗显著降低。
[关键词]:温挤压;模具设计;反向挤压;背压;钢碗
1 引言
精密挤压可以取代或部分取代金属切削加工。图1所示解放CA-1OB万向节十字轴套筒锻件,是一种典型的杯形件,材料为65Mn。采用温挤压方法生产,既易于成型,又能获得较好的精度和表面粗糙度值。由于镶件底部厚度有严格要求,挤压设备采用曲柄压力机。
用一般的敞开式反挤压模挤压杯形件时,锻件存在孔口高低不平和壁厚不匀的缺陷。假设杯形件外径为d,高为H.壁厚为t,对高径比较小(H/d<1)而壁厚与直径之比较大(A/d>O.1)的钢质杯形件。如图1所示锻件,一般称为钢碗,孔口高低不平对于钢碗的材料消耗影响很大。例如用一般的反挤压模具挤压图1所示的万向节轴承套,其孔口高低不平的差值可达4-6mm。为了减少和消除不合格锻件,被迫增加锻件高度和壁厚,即增大料块,从而增加了材料消耗。
产生孔口高低不平和壁厚不匀的原因主要有:①坯料两端不平;⑨坯料加热不均匀;③锻坯直径与坏料直径相差太大.坯料定位不准确;④凹模与凹模不对中;⑤挤压时因凸模受锻件不均匀变形的横向力作用,且凹模对凸模无导向作用,使凸模产生横向弯曲弹性变形,导致凸模下端偏移;⑥锻件孔口无压力(背压)限制。以上的①—④项因素,可分别通过提高下料精度、提高加热水平、控制锻坯尺寸,提高模具加工和装配精度得到解决,而要消除除⑤、⑥项因素,则需要改进模具结构。用图2所示传统的闭式反挤压模(没有补偿空间)挤压钢碗,难于解决孔门高低不平问题。因为机械压力机有固定的下死点,封闭摸腔内的空间是一定的,刘热料块体积精度要求很高。
2 新型横具结构
2.1 模具结构及其工作过程
为解决上述问题,设计了图3所示的有补偿空间的新刑模具结构。卸料板R上装有与凸1模17间隙配合的背压套15;固定板16上有沿周向均匀分布的大、小圆孔各8个,圆孔内分别装有弹簧7和顶杆6,顶杆6受碟形弹簧7的弹顶力作用;垫块1对压力板3起支撑作用,同时对碟形弹簧有支撑和导向作用。