冷拉拔模具制造技术

技术编号:11732805 阅读:114 留言:0更新日期:2015-07-15 04:35
本发明专利技术涉及一种冷拉拔模具,包括模具主体(1),其特征在于所述模具主体(1)由后端向前端依次设置有用于金属型材第一次预成型的压缩区(2)、进一步成型的过渡区(3)和最终拉出成型的定径区(4);所述压缩区(2)、过渡区(3)和定径区(4)贯通连接,所述压缩区(2)向模具主体(1)前端方向向外扩展,所述过渡区(3)的前端向所述压缩区(2)方向向外扩展。本发明专利技术能够有效的消除拉拔过程中由于压缩率不同使金属流动分配不均而导致的产品缺陷,从而提高异形铜排的加工成功率。

【技术实现步骤摘要】
冷拉拔模具
本专利技术涉及冷塑性成形领域,尤其涉及一种异型铜排冷拉拔模具。
技术介绍
铜排具有良好的导电性、良好的力学性能、良好的延展性和可靠性,因此铜排作为一种大电流导电产品,适用于高低压电器、开关触头、配电设备、母线槽等电器工程,也广泛用于金属冶炼、电化电镀、化工烧碱等超大电流电解冶炼工程等。目前异型铜排的生产主要采用卧挤或连挤出型材再进行拉拔成品的工艺,而在拉拔过程中由于现在的模具设计不合理导致金属流动分配不均,常出现折叠,线痕等缺陷,造成产品质量问题,影响生产效率。高精度异型铜排对截面的尺寸和表面质量要求高,直接采用挤压(卧式/连续挤压)无法保证尺寸精度和表面质量,因而必须采用后续冷拉拔变形。由于异型排本身结构的复杂性,在冷拉拔变形过程,经常出现截面各个区域的截面压缩率不均匀的现象。将截面的总体压缩率定义为:其中,为拉拔前截面面积,为拉拔后截面面积。各个区域的截面压缩率表示为:其中,为区域i拉拔前截面面积,为区域i拉拔后截面面积。截面压缩率的不均性可表示为:由上式公式可以看出,截面压缩率的不均性取决于截面各个区域尺寸影响。产生这种截面压缩率(区域轴向延伸率)不均匀的原因有:1、热挤压模具由于工作温度高无法加工带细小侧凹/凸的结构,必须对细小结构进行必要的放大,进而导致该局部区域截面压缩率的增加/减小;2、异型排热挤压过程金属流动不均匀以及温度变化容易导致截面各个区域尺寸偏差差异较大(大尺寸容易保证精度而小尺寸相对偏差较大),同时由于头尾挤压温度的区别也会导致头尾尺寸的差异。挤压过程容易导致头尾尺寸差异以及截面区域的尺寸差异,进而导致拉拔变形过程截面区域压缩率的变形。根据上面分析可以看出,异型排拉拔的截面压缩率不均匀是一个普遍存在的现象。在拉拔过程中,按照传统的拉拔模具设计方法,即以成品截面尺寸设计定径带并用相同拉拔模具角度设计压缩区;由于压缩率不均匀现象存在,导致压缩率大的区域先发生接触,而压缩率小的区域出现悬空,最终导致实际生产中常见的折叠和线痕缺陷。鉴于上述问题,需要对模具进行合理的改进设计,通过调整拉拔模具不同部位的尺寸来使不同部位的压缩率趋于一致,使金属均匀流动进而解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述不足,提供一种冷拉拔模具,能够有效的消除拉拔过程中由于压缩率不同使金属流动分配不均而导致的产品缺陷,从而提高异形铜排的加工成功率。本专利技术的目的是这样实现的:一种冷拉拔模具,包括模具主体,所述模具主体由后端向前端依次设置有用于金属型材第一次预成型的压缩区、进一步成型的过渡区和最终拉出成型的定径区;所述压缩区、过渡区和定径区贯通连接,所述压缩区向模具主体前端方向向外扩展,所述过渡区的前端向所述压缩区方向向外扩展。优选地,所述压缩区的截面与定径区的截面不同。优选地,所述过渡区由压缩区的截面与定径区的截面共同成形。优选地,所述压缩区的截面比定径区的截面相应尺寸大0-1.4mm。优选地,所述压缩区各侧壁平整且与模具主体的轴心线所成角度相等,所成角度为5-6°。优选地,所述过渡区各侧壁平整且与模具主体的轴心线所成角度相等,所述所成角度为5-6°。优选地,所述压缩区长度为20-25mm。优选地,所述过渡区长度为2-5mm。优选地,所述定径区为长度5-10mm。优选地,所述压缩区与所述过渡区与模具主体的轴心线所成的角度相同。所述过渡区中压缩区的截面成形部分与定径区成型部分的连接处圆滑过渡。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术设计的拉拔模具,模具主体的压缩区截面与定径区截面的不同因此可以在压缩区调节拉拔过程中各部位的压缩率,使之趋于一致,进而能够使拉拔坯料能够同时与模具接触,完成第一次预成型;过渡区由压缩区截面和定径区截面共同形成,可以对拉拔坯料进行第二次预成型,这样能够促使金属流动更加均匀稳定,从而能够有效消除由于压缩率不同使金属流动不均导致的铜排拉拔缺陷。附图说明图1是传统拉拔模具结构投影示意图主视图。图2是传统拉拔模具结构投影示意图左视图。图3是传统拉拉拔模具的截面示意图。图4是本专利技术优选实施例拉拔模具结构投影示意图主视图。图5是本专利技术优选实施例拉拔模具结构投影示意图左视图。图6是本专利技术优选实施例拉拔模具的截面示意图。图7是本专利技术优选实施例拉拔模具的局部结构放大示意图。图8是传统拉拔模具拉拔颈部悬空示意图。图9是本专利技术优选实施例拉拔模具拉拔颈部示意图。图10是传统拉拔模具的立体结构示意图。图11是传统拉拔模具的立体结构剖面示意图。图12是本专利技术优选实施例1的冷拉拔模具的立体结构示意图。图13是本专利技术优选实施例1的冷拉拔模具的立体结构剖视图。图14是本专利技术优选实施例1的冷拉拔模具的立体结构过渡区剖面放大示意图。图15是本专利技术优选实施例2的冷拉拔模具的立体结构示意图。图16是本专利技术优选实施例2的冷拉拔模具的立体结构剖视图。图17是本专利技术优选实施例2的冷拉拔模具的立体结构过渡区剖面放大示意图。其中:模具主体1压缩区2过渡区3定径区4定径区截面5压缩区截面6悬空7。具体实施方式参照图1、图2、图3、图4,图5,图6,图7本专利技术提供一种冷拉拔模具,所述冷拉拔模具包括模具主体1,所述模具主体1依次设置压缩区2、过渡区3、定径区4,压缩区2、过渡区3和定径区4贯通连接,压缩区2向模具主体1前端以一定角度向外扩展,过渡区3由压缩区截面以一定角度向后锥形扩展而成;定径区4前端与过渡区3向结合并圆滑过渡,后端出口平齐。在冷拉拔成型过程中,金属型材首先与所述压缩区2相接触,进行第一次预成形,然后经过所述过渡区3进一步成形,然后经过定径区4拉出成型。压缩区2和过渡区3的形状与定径区形状相似,但压缩区2与过渡区3相应尺寸比定径区相应尺寸大,以用于对金属的压缩率进行调整,促使金属在拉拔过程中均匀流动。传统的冷拉拔模具中压缩区2的截面和定径区4的截面是相同的且没有所述过渡区因此不能够有效地调节拉拔过程中不同部位的压缩率;由于拉拔过程中各部分的压缩率不同所以拉拔坯料与模具不能够同时接触,压缩率大的部位先与模具主体接触,压缩率小的部位后与模具主体相接触,因此在压缩率大的部位接触后,压缩率小的部位尚未接触,形成悬空,根据最小阻力定律可知压缩率大的金属受到过大的压力而流向由于压缩率小的而形成的悬空部位,导致生产中常见的折叠和线痕缺陷。在本实施例中,压缩区2呈锥形,压缩区孔径从压缩区2到过渡区3逐渐减小,压缩区2的侧壁与模具主体1的轴心线所成角度即是拉拔时拉拔坯料进入压缩区2的角度;过渡区3由压缩区1的截面以一定角度向后扩展,呈锥形,过渡区3由压缩区2的截面成型部位的孔径从过渡区3向定径区4逐渐减小,过渡区3的侧壁与模具主体1轴心线所成角度即是坯料进入过渡区3的角度,过渡区3与定径区圆滑过渡。拉拔时拉拔坯料首先与压缩区接触2,由于压缩区2的截面与定径区4的截面不相同,在压缩率大的部位增大相应的压缩区截面的尺寸以延迟压缩率大部位与模具的接触,减小了由于压缩率大的部位提前接触,受到更大的压力而压缩利率小的部位尚未接触不受压力导致金属由压缩率大的部位流向压缩率小的部位趋势;金属通过压缩区2进入过渡区3,由于过渡区3与压缩区2有类似的设计,因此有利于压缩率大的部位的金属通过过渡区3进入定径区4,能够进一步减小金属由压缩本文档来自技高网
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冷拉拔模具

【技术保护点】
一种冷拉拔模具,包括模具主体(1),其特征在于所述模具主体(1)由后端向前端依次设置有用于金属型材第一次预成型的压缩区(2)、进一步成型的过渡区(3)和最终拉出成型的定径区(4);所述压缩区(2)、过渡区(3)和定径区(4)贯通连接,所述压缩区(2)向模具主体(1)前端方向向外扩展,所述过渡区(3)的前端向所述压缩区(2)方向向外扩展。

【技术特征摘要】
1.一种冷拉拔模具,包括模具主体(1),其特征在于所述模具主体(1)由后端向前端依次设置有用于金属型材第一次预成型的压缩区(2)、进一步成型的过渡区(3)和最终拉出成型的定径区(4);所述压缩区(2)、过渡区(3)和定径区(4)贯通连接,所述压缩区(2)向模具主体(1)前端方向向外扩展,所述过渡区(3)由压缩区截面以一定角度向后锥形扩展而成;所述压缩区(2)的截面比定径区(4)的截面相应尺寸大0-1.4mm;所述压缩区(2)各侧壁平整且与模具主体的轴心线所成角度相等,所成角度为5-6°;所述过渡区(3)各侧壁平整且与模具主体的轴心线所成角度相等,所述所成角度为5-6°;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张光亮张涛赵强赵永好冯岳军
申请(专利权)人:江阴市电工合金有限公司
类型:发明
国别省市:江苏;32

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