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1、(10)申请公布号 CN 104289546 A (43)申请公布日 2015.01.21 C N 1 0 4 2 8 9 5 4 6 A (21)申请号 201410082294.7 (22)申请日 2014.03.07 B21C 25/02(2006.01) (71)申请人河南航天精工制造有限公司 地址 464000 河南省信阳市信南路15号 (72)发明人黄忠宏 董晨曦 周杰 (74)专利代理机构郑州睿信知识产权代理有限 公司 41119 代理人赵敏 (54) 发明名称 一种挤压成型模具 (57) 摘要 本发明涉及一种挤压成型模具。该挤压成型 模具，包括模套，模套内设有贯穿上下方向的阶梯。
2、 状的内腔，内腔沿其轴向依次包括模片腔、模芯 腔、开口腔，模芯腔内装配有模芯，模片腔内装配 有模片，所述模片的外周面上套设有在径向上弹 性收张的弹性圈，所述弹性圈具有与模片的外周 面弹性支撑配合的内周面、与模片腔的内壁弹性 支撑配合的外周面。采用本发明可以避免模片发 生开裂现象，提高了模具的使用寿命。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图9页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图9页 (10)申请公布号 CN 104289546 A CN 104289546 A 1/1页 2 1.挤压成型模具，包括模套，模套内设有贯穿。
3、上下方向的阶梯状的内腔，内腔沿其轴 向依次包括模片腔、模芯腔、开口腔，模芯腔内装配有模芯，模片腔内装配有模片，其特征在 于：所述模片的外周面上套设有在径向上弹性收张的弹性圈，所述弹性圈具有与模片的外 周面弹性支撑配合的内周面、与模片腔的内壁弹性支撑配合的外周面。 2.根据权利要求1所述挤压成型模具，其特征在于：所述弹性圈为开槽弹性圈，所述开 槽弹性圈上开设有沿径向延伸的、用于释放径向力的以使弹性圈发生径向形变的应力释放 槽。 3.根据权利要求2所述的挤压成型模具，其特征在于：所述开槽弹性圈为C形圈，所述 应力释放槽为沿弹性圈径向贯穿的开口槽。 4.根据权利要求2所述的挤压成型模具，其特征在于：。
4、所述开槽弹性圈为环形圈，所述 应力释放槽为开设于弹性圈的径向的端部的缺口槽，该缺口槽为非通槽结构。 5.根据权利要求4所述挤压成型模具，其特征在于：所述缺口槽有两个以上，各个缺口 槽沿弹性圈的周向均匀分布。 6.根据权利要求1-5中任一项所述的挤压成型模具，其特征在于：所述弹性圈的内周 面与所述模片的外周面的配合面为两个沿模套轴向外端小内端大的锥面。 7.根据权利要求1所述的挤压成型模具，其特征在于：所述模芯上开设有沿模芯轴向 延伸的模芯孔，模芯孔为光孔结构或多边孔，所述多边孔具有至少三条棱边。 权 利 要 求 书CN 104289546 A 1/4页 3 一种挤压成型模具 技术领域 0001。
5、 本发明涉及一种挤压成型模具。 背景技术 0002 现有的用于生产螺母的一种挤压成型模具，如图1-3所示，包括模套1，模套1内设 有贯穿上下方向的内腔，内腔为阶梯状，内腔沿其轴向依次包括模片模片腔、模芯腔、开口 腔，模芯腔内装配有模芯，模片腔内装配有模片2，模片2的外周面与模套1模片腔的内壁之 间为过盈配合，模片2与模芯3上对应开设有沿上下方向延伸的模片孔与模芯孔，模芯孔与 模片孔连通。 0003 然而现有的挤压成型模具存在容易开裂和使用寿命短的问题，导致上述问题的原 因主要由以下两点：1)该模片采用合金材料制成，合金材料虽具有极强的轴向抗压能力， 但同时具有极强的径向脆性，在模具装配过程中，。
6、模片压入模套时，当束缚在模片周围的预 紧力不足或不均匀时，极易导致模片径向开裂；2)模片压入模片腔后，模具有较大的内应 力存在，在室温发生变化时，由于模片及模套的材料不同会导致模片和模套热胀冷缩程度 的差异，导致模具内应力急剧增大，从而会出现模具自然开裂现象。 0004 通过改变模片孔和模芯孔的结构，该挤压成型模具可用于生产螺母、螺栓和螺钉。 当用于生产螺母时，该挤压成型模可作为下模（定模），将开口腔中插装顶杆，将原料伸入模 套1的模芯孔和模芯孔中，由上模（动模）向下挤压原料，使原料填满模芯孔和模片孔，模片 2受到向外的径向力，然而模片2的外周面被模套1的模片腔内壁径向限位，当挤压力量过 大时。
7、，模片2会出现开裂问题，模具使用寿命短。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种挤压成型模具，以解决现有技术中模片易开裂的问 题。 0006 为了实现上述目的，本发明的挤压成型模具采用如下技术方案：挤压成型模具， 包括模套，模套内设有贯穿上下方向的阶梯状的内腔，内腔沿其轴向依次包括模片腔、模芯 腔、开口腔，模芯腔内装配有模芯，模片腔内装配有模片，所述模片的外周面上套设有在径 向上弹性收张的弹性圈，所述弹性圈具有与模片的外周面弹性支撑配合的内周面、与模片 腔的内壁弹性支撑配合的外周面。 0007 所述弹性圈为开槽弹性圈，所述开槽弹性圈上开设有沿径向延伸的、用于释放径 向力的以使弹性圈发生径。
8、向形变的应力释放槽。 0008 所述开槽弹性圈为C形圈，所述应力释放槽为沿弹性圈径向贯穿的开口槽。 0009 所述开槽弹性圈为环形圈，所述应力释放槽为开设于弹性圈的径向的端部的缺口 槽，该缺口槽为非通槽结构。 0010 所述缺口槽有两个以上，各个缺口槽沿弹性圈的周向均匀分布。 0011 所述弹性圈的内周面与所述模片的外周面的配合面为两个沿模套轴向外端小内 说 明 书CN 104289546 A 2/4页 4 端大的锥面。 0012 所述模芯上开设有沿模芯轴向延伸的模芯孔，模芯孔为光孔结构或多边孔，所述 多边孔具有至少三条棱边。 0013 本发明的有益效果：由于模片的外周面套设有弹性圈，该弹簧圈。
9、具有三个作用： 一方面，在环境室温发生大的变化时，弹簧圈可以有效的释放或降低模具的内应力从而避 免因室温变化导致的模片自然开裂现象，提高了模具的环境适应性；另一方面，在模片装入 模套时，弹簧圈向模片提供足够且均匀的预紧力，可以避免因预紧力不足或不均匀而导致 的模片开裂现象，提高了模片的使用寿命和整个模具的使用寿命；此外，在使用时，模片受 到向外的径向力，弹性圈在径向上向外扩张以释放模片受到的向外的径向力，从而避免了 模片因挤压力过大而发生开裂现象。该弹性圈适用于所有非同种材料模具的优化。本发明 解决了模片易开裂的问题，提高了模具的适应能力和使用寿命。 0014 进一步的，开槽弹性圈有利于实现弹。
10、性圈在径向上的弹性收张。 0015 进一步的，C形圈具有加工方便的优点。 0016 进一步的，沿弹性圈周向均匀分布的缺口槽，有利于实现弹性圈的均匀变形和受 力，进而有利于向模片提供均匀的预紧力，进一步减小了模片开裂的概率。 0017 进一步的，在使用过程中，模片受到轴向上的作用力，弹性圈与模片之间的配合面 为锥面，使得两者在轴向向上的方向为止推配合，而且弹簧圈的径向收张也可以缓冲轴向 上的推挤冲击力从而起到隔振作用，因而弹簧圈会阻止模片沿轴向向外移动，避免了模片 受振动沿轴向外移动而凸出模套的端面。 附图说明 0018 图1是现有技术的结构示意图； 图2是图1的俯视图； 图3是图1中的模片的结。
11、构示意图； 图4是本发明的挤压成型模具的实施例1的结构示意图； 图5是图4的俯视图； 图6是图4中模片的结构示意图； 图7是图4中弹性圈的结构示意图； 图8是图7的俯视图； 图9是本发明的挤压成型模具的实施例1用于生产螺母时的使用状态图； 图10是成品螺母的结构示意图； 图11是本发明的挤压成型模具的实施例1用于生产螺栓时的使用状态图； 图12是成品螺栓的结构示意图； 图13是本发明的挤压成型模具的实施例2中的模片的主视图（带剖视）； 图14是本发明的挤压成型模具的实施例2中的模片的俯视图。 具体实施方式 0019 本发明的一种挤压成型模具的实施例1，如图4-8所示：该挤压成型模具包括模套 1。
12、1、模芯13、模片12。模套11内设有贯穿上下方向的内腔，内腔为阶梯状，内腔沿轴向依次 说 明 书CN 104289546 A 3/4页 5 包括模片腔、模芯腔、开口腔，模芯12装配于模芯腔内，模片12装配于模片腔内，模片12与 模芯13上对应开设有沿上下方向延伸的模片孔与模芯孔，模芯孔与模片孔连通。模芯孔为 多边孔，在本实施例中，多边孔有十二条棱边，即为十二边孔。模片12的外周面上套设有在 弹性圈14，弹性圈14具有与模片12的外周面弹性支撑配合的内周面、与模片腔的内壁弹 性支撑配合的外周面，该弹性圈14为开槽弹性圈。该开槽弹性圈上开设有沿径向延伸的、 用于释放径向力的以使弹性圈发生径向形变。
13、的应力释放槽。在本实施例中，开槽弹性圈为 C形圈，应力释放槽为沿弹性圈径向贯穿的开口槽141。弹性圈14的内周面与模片12的外 周面的配合面为两个锥面，该锥面沿模套轴向自内向外沿模套径向自外向内倾斜，即锥面 沿模套轴向外端小内端大。弹性圈14的外周面与模套11的模片腔的内壁的配合面为两个 圆柱面。 0020 如图9所示，本发明的挤压成型模具的实施例1用于生产螺母时的使用过程：将 该挤压成型模具作为螺母下模20（定模），将模套11的开口腔朝下，并在开口腔中插装顶杆 21，接着将原料22（棒料）从上往下伸入模套11的模片孔与模芯孔中，接着由螺母上模23 （动模）向下挤压原料，原料22填满模芯孔、模。
14、片孔，即可制备出如图10所示的成品螺母24， 该成品螺母为十二角法兰面螺母。 0021 在制备过程中，一方面模片12受到向外的径向力，由于模片12的外周面套设有弹 性圈14，弹性圈14的存在加大了模套对合金的预紧力，有效的避免模片12开裂，同时模具 由于不同环境温度发生热胀冷缩时，弹性圈在静态下又起到了释放过量载荷的作用，防止 模腔开裂；另一方面，模片12受到向上的作用力，弹性圈14与模片12之间的配合面为上小 下大的锥面，使得两者在轴向向上的方向为止推配合，而且弹簧圈14的径向收张也可以缓 冲轴向上的推挤冲击力从而起到隔振作用，因而弹簧圈14会阻止模片的向上移动，避免了 模片12受振动向上移。
15、动而凸出模套的上端面，进而防止该挤压成型模具发生失效。 0022 如图11所示，本发明的挤压成型模具的实施例1用于生产螺栓时的使用过程：将 该挤压成型模具作为螺栓上模30（动模），将开口腔朝上，在螺栓下模31（定模）的插入孔的 下端插装下顶杆32，接着就将杆状的待变形胚料33插入螺栓下模31的插入孔中，然后将螺 栓上模30套装于待变形胚料33的上部，并在螺栓上模30的开口腔中插装上顶杆34，接着 通过螺栓上模30向下挤压待变形胚料33，并螺栓上模30与螺栓下模31合模，待变形胚料 33填满模芯孔、模片孔、插入孔，即可制备出如图12所示的成品螺栓35，该成品螺栓为十二 角法兰面螺栓。 0023 。
16、在本发明的挤压成型模具的实施例2，如图13-14所示：开槽弹性圈为环形圈41， 应力释放槽还可以为开设于弹性圈的径向的端部的缺口槽42，该缺口槽42为非通槽结构， 该缺口槽有4个，各个缺口槽沿弹性圈的周向均匀分布。在其它实施例中，缺口槽还可以为 1个或2个或3个或4个以上。 0024 在本发明的挤压成型模具的其它实施例中，模芯孔为多边孔时，该多边孔还可以 包括3-11条棱边或12条以上的棱边。例如当模芯孔为六边孔时，可用于加工六角法兰面 螺母及六角法兰面螺栓。 0025 在本发明的挤压成型模具的其它实施例中，模芯孔还可以为光孔，该挤压成型模 具可用于加工台阶铆钉。 0026 通过改变模片孔的形。
17、状结构，可用于加工不同结构的产品。 说 明 书CN 104289546 A 4/4页 6 0027 在本发明的挤压成型模具的其它实施例中，弹性圈的内周面与模片的外周面的配 合面还可以为两个圆柱形面。 0028 在本发明的挤压成型模具的其它实施例中，还可以省去弹性圈上的应力释放槽， 弹性圈还可以为环形圈。 说 明 书CN 104289546 A 1/9页 7 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104289546 A 2/9页 8 图3 图4 说 明 书 附 图CN 104289546 A 3/9页 9 图5 图6 说 明 书 附 图CN 104289546 A 4/9页 10 图7 图8 说 明 书 附 图CN 104289546 A 10 5/9页 11 图9 说 明 书 附 图CN 104289546 A 11 6/9页 12 图10 说 明 书 附 图CN 104289546 A 12 7/9页 13 图11 说 明 书 附 图CN 104289546 A 13 8/9页 14 图12 图13 说 明 书 附 图CN 104289546 A 14 9/9页 15 图14 说 明 书 附 图CN 104289546 A 15 。