一种分离式拉拔模具及其装配机构和拉拔方法技术

本发明专利技术公开了一种分离式拉拔模具及其装配机构和拉拔方法，属于拉拔技术领域。拉拔模具采用分离式设计，通过套装在环台内的弹性部件可使处于卸载状态的上模套和下模套弹性自分离；装配机构内置U型冷却管道可确保拉拔模具进行连续性生产；采用分离式拉拔模具及其装配机构进行拉拔时，无需对原始坯料进行预变细处理，可将其直接用于拉拔加工，也可以根据拉拔坯料的尺寸需求而无需拆装坯料夹持装置进行多道次拉拔和拉拔尺寸的应需调节控制。本发明专利技术解决了传统有模拉拔前需要对拉拔坯料进行轧尖预处理及多道次拉拔过程中需要重新夹装拉拔坯料等问题，提升了生产效率、提高了材料利用率并减少了生产成本，特别适用于有模拉拔和有模‑无模拉拔技术领域。

A Separate Drawing Die and Its Assembly Mechanism and Drawing Method

The invention discloses a separated drawing die, its assembly mechanism and drawing method, belonging to the drawing technology field. The drawing die adopts separate design, and the elastic self-separation of the upper and lower die sleeves in the unloading state can be made by the elastic parts in the ring table; the U-shaped cooling pipe built in the assembly mechanism can ensure the continuous production of the drawing die; when the drawing die and its assembly mechanism are adopted, the original blank can be directly used without pre-fining treatment. Drawing process can also be adjusted and controlled according to the size requirement of the drawing blank without disassembling and assembling the blank clamping device for multi-pass drawing and drawing dimension. The present invention solves the problems of needing to pre-process the tip of the drawing blank before the traditional die drawing and re-clamping the drawing blank during the multi-pass drawing process, improves the production efficiency, improves the material utilization ratio and reduces the production cost, and is especially suitable for the technical fields of die drawing and die-free drawing.

【技术实现步骤摘要】
一种分离式拉拔模具及其装配机构和拉拔方法
本专利技术属于拉拔
，特别涉及一种分离式拉拔模具及其装配机构和拉拔方法。
技术介绍
有模拉拔是一种将施有拉力的坯料通过模孔以获得与模孔截面尺寸及形状相同的制品的加工方法[见：温景林，丁桦，曹富荣，等.有色金属挤压与拉拔技术[M].北京：化学工业出版社，2007]，可用于钢铁和有色金属等材料的丝材、线材、管材、排材和型材等的成形，用途广泛。拉拔模具作为有模拉拔工艺中的一种关键工具，其结构与制品的质量有直接关系。研究人员在拉拔模具的结构设计方面进行了大量的研究与开发，如通过设置独立模芯的方式延长拉拔模具的使用寿命[见：马深同.大口径硬质合金拉拔模[P].中国专利技术专利，公开号CN106077121A，公开日2016-11-09]，或采用设置多个模盒的方式进行多道次拉拔成形以获得大变形量[见：严华，朱俊红，赵玲，等.一种拉拔模具[P].中国专利技术专利，公开号CN104907349B，公开日2017-05-17]，或开发制备异型金属管的拉拔模具[见：陈隆彬，叶嗣峰，万锐.精密异型管的成型工艺及其冷拉拔模具[P].中国专利技术专利，公开号CN101773944B，公开日2011-11-09]。虽然迄今为止设计开发的拉拔模具种类繁多，但都存在着在进行多道次拉拔时需要重新夹装坯料或坯料在拉拔前需要进行轧尖(预变细)处理等问题，而这些问题在很大程度上限制了拉拔生产效率的提升、材料利用率的提高以及生产成本的减少等，成为有模拉拔
亟待解决的难题。
技术实现思路
针对上述有模拉拔中存在的不足之处，本专利技术提出一种分离式拉拔模具及其装配机构，拉拔模具采用上、下模分离式设计，在去压力载荷后，上、下模可自动回复到原始分离状态，无需人为干预，即具有自回复特点；同时提出一种采用分离式拉拔模具及其装配机构的拉拔方法，无需对原始坯料进行轧尖(预变细)处理，可将坯料直接穿过模具，简化入模过程，并且在进行多道次拉拔时，无需重新夹装拉拔坯料即可完成不同道次及形状尺寸制品的拉拔成形。本专利技术的目的是提供一种分离式拉拔模具及其装配机构和拉拔方法，解决传统有模拉拔前需要对拉拔坯料进行轧尖预处理及多道次拉拔过程中需要重新夹装拉拔坯料等问题，提升拉拔生产效率、提高材料利用率并减少生产成本，特别适用于有模拉拔和有模-无模拉拔
一种分离式拉拔模具及其装配机构，由分离式拉拔模具和装配机构组成。所述分离式拉拔模具包括下模套、上模套、下模芯和上模芯；下模套的上表面设有模芯槽及对称分布的凹槽，下部设有一个通孔；上模套的下表面设有模芯槽及对称分布的环台，上部两侧分别设有一个通孔；下模套及上模套上的三个通孔彼此呈120°分布；模芯槽一端设有模芯肩Ⅰ，另一端设有模芯肩Ⅱ，且为保证强度，模芯肩Ⅰ的厚度比模芯肩Ⅱ的厚度大；凹槽用于套装环台；环台内套装弹性部件；所述弹性部件为弹簧、橡胶杆、橡胶球中的至少一种；下模芯和上模芯均包括出口带、定径带、压缩带和润滑带；下模芯和上模芯均采用胶接方式通过胶接介质分别与下模套和上模套上的模芯槽连接；所述胶接介质为硅橡胶、乳胶和黄胶中的至少一种；出口带的端部连接模芯肩Ⅰ；润滑带的端部连接模芯肩Ⅱ；下模芯和上模芯需确保在下模套和上模套装配后可紧密贴合。所述装配机构包括模架、下压滑块和盖板；模架的下端连接模架固定板；模架固定板由紧固螺栓通过L型固定槽连接于工作台；模架的一侧连接U型槽；U型槽的内侧设有滑道；模架的另一侧设有模架通孔Ⅰ和模架通孔Ⅱ，并与U型槽连接；模架的两端通过过渡台连接冷却管；模架的内部沿U型槽的外侧设有U型冷却管道，U型冷却管道的两端与两侧冷却管连接；模架的上端设有对称分布的紧固螺栓孔，用于连接紧固螺栓；下压滑块包括导轨和弧形接触轨；导轨分布于弧形接触轨的两侧；导轨可在滑道内上、下滑动；盖板的中心设有下压螺栓孔，用于紧固下压螺栓，两侧设有对称分布的螺栓定位孔；盖板由紧固螺栓穿过螺栓定位孔紧固于模架的上端。进一步的，下模芯和上模芯的定径带的尺寸相同。一种采用上述分离式拉拔模具及其装配机构的拉拔方法，包括坯料单道次拉拔方法和坯料多道次拉拔方法。所述坯料单道次拉拔方法包括如下步骤：步骤一：将胶装有下模芯的下模套采用螺栓连接的方式紧固于模架的U型槽内，将装有弹性部件和上模芯的上模套盖扣于下模套上；安装下压滑块，并利用紧固螺栓将盖板紧固于模架的上方，调节下压螺栓以确保下模套和上模套处于分离状态；将坯料穿过模架通孔Ⅰ，并使坯料位于上模芯和下模芯的定径带的中心位置；步骤二：将坯料的拉拔端夹持于夹持机构，并保证拉拔端和定径带同轴；步骤三：启动拉拔系统，利用下压螺栓通过下压滑块将上模套快速下压，使其与下模套紧密贴合，实现快速合模，并随着拉拔的不断进行获得与定径带的形状尺寸相同的制品。所述坯料多道次拉拔方法包括如下步骤：步骤一：将胶装有下模芯的下模套采用螺栓连接的方式紧固于模架的U型槽内，将装有弹性部件和上模芯的上模套盖扣于下模套上；安装下压滑块，并利用紧固螺栓将盖板紧固于模架的上方，调节下压螺栓以确保下模套和上模套处于分离状态；将坯料穿过模架通孔Ⅰ，并使坯料位于上模芯和下模芯的定径带的中心位置；步骤二：将坯料的拉拔端夹持于夹持机构，并保证拉拔端和定径带同轴；步骤三：启动拉拔系统，利用下压螺栓通过下压滑块将上模套快速下压，使其与下模套紧密贴合，实现快速合模，并随着拉拔的不断进行获得与定径带的形状尺寸相同的初级制品，然后关闭拉拔系统；步骤四：通过下压螺栓卸载下压载荷，使上模套在弹性部件的作用下与下模套分离；更换下模套和上模套，更换后的下模套和上模套分别胶装有下模芯和上模芯，初级制品位于上模芯和下模芯的定径带的中心位置；安装下压滑块，利用紧固螺栓将盖板紧固于模架的上方，调节下压螺栓以确保下模套和上模套处于分离状态；步骤五：启动拉拔系统，利用下压螺栓通过下压滑块将更换后的上模套快速下压，使其与更换后的下模套紧密贴合，实现快速合模，并随着拉拔的不断进行获得与更换后的定径带的形状尺寸相同的中间制品，然后关闭拉拔系统；步骤六：重复上述步骤四和步骤五，直到成形得到所需制品。进一步的，采用碱洗或酸洗的方式对制品的表面进行后处理，以获得具有光洁明亮表面的制品。进一步的，对拉拔过程进行气氛保护，保护介质为氮气、二氧化碳和惰性气体中的一种。进一步的，下一道次拉拔过程所用的上模套和下模套与上一道次拉拔过程所用的上模套和下模套的安装方向相反。本专利技术的优点是：1、分离式拉拔模具及其装配机构除具备传统拉拔模具的功能外，通过套装在环台内的弹性部件可以使处于卸载状态下的上模套和下模套实现弹性自分离，操作方便。2、采用分离式拉拔模具及其装配机构进行拉拔时，无需对原始坯料进行预变细处理，可将其直接用于拉拔加工，简化工艺流程，提高材料利用率；同时，也可以根据拉拔坯料的尺寸需求而无需拆装坯料夹持装置进行多道次拉拔和拉拔尺寸的应需调节控制，减少模具用量，提高生产灵活性。3、基于分离式拉拔模具及其装配机构的拉拔方法工艺流程简单，生产柔性，生产效率高，模具可连续作业且使用寿命长，生产成本低，有利于实现拉拔过程的自动化控制和智能化，应用及推广前景广阔。附图说明图1为本专利技术的下模套结构示意图。图2为本专利技术的上模套结构示意图。图3为本专利技术的下模芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离式拉拔模具及其装配机构，其特征在于，由分离式拉拔模具和装配机构组成；所述分离式拉拔模具采用上、下模分离式设计，包括下模套(6)、上模套(8)、下模芯(13)和上模芯(14)，通过套装在环台(7)内的弹性部件可以使处于卸载状态下的上模套(8)和下模套(6)实现弹性自分离；下模套(6)的上表面设有模芯槽(2)及对称分布的凹槽(3)，下部设有一个通孔(5)；上模套(8)的下表面设有模芯槽(2)及对称分布的环台(7)，上部两侧分别设有一个通孔(5)；下模套(6)及上模套(8)上的三个通孔(5)彼此呈120°分布；模芯槽(2)的一端设有模芯肩Ⅰ(1)，另一端设有模芯肩Ⅱ(4)，模芯肩Ⅰ(1)的厚度比模芯肩Ⅱ(4)的厚度大；凹槽(3)用于套装环台(7)；环台(7)内套装弹性部件，所述弹性部件为弹簧、橡胶杆和橡胶球中的至少一种；下模芯(13)和上模芯(14)均包括出口带(9)、定径带(10)、压缩带(11)和润滑带(12)；下模芯(13)和上模芯(14)均采用胶接方式通过胶接介质分别与下模套(6)和上模套(8)上的模芯槽(2)连接，所述胶接介质为硅橡胶、乳胶和黄胶中的至少一种；出口带(9)的端部连接模芯肩Ⅰ(1)；润滑带(12)的端部连接模芯肩Ⅱ(4)；下模芯(13)和上模芯(14)需确保在下模套(6)和上模套(8)装配后可紧密贴合；所述装配机构包括模架(18)、下压滑块(25)和盖板(28)；模架(18)的下端连接模架固定板(20)；模架固定板(20)由紧固螺栓通过L型固定槽(19)连接于工作台；模架(18)的一侧连接U型槽(17)；U型槽(17)的内侧设有滑道(16)；模架(18)的另一侧设有模架通孔Ⅰ(15)和模架通孔Ⅱ(21)，并与U型槽(17)连接；模架(18)的两端通过过渡台(23)连接冷却管(22)；模架(18)的内部沿U型槽(17)的外侧设有U型冷却管道，U型冷却管道的两端与两侧冷却管(22)连接；模架(18)的上端设有对称分布的紧固螺栓孔(24)；下压滑块(25)包括导轨(26)和弧形接触轨(27)；导轨(26)分布于弧形接触轨(27)的两侧；导轨(26)可在滑道(16)内上、下滑动；盖板(28)的中心设有下压螺栓孔(29)，两侧设有对称分布的螺栓定位孔(30)；盖板(28)由紧固螺栓(31)穿过螺栓定位孔(30)紧固于模架(18)的上端。...

【技术特征摘要】
1.一种分离式拉拔模具及其装配机构，其特征在于，由分离式拉拔模具和装配机构组成；所述分离式拉拔模具采用上、下模分离式设计，包括下模套(6)、上模套(8)、下模芯(13)和上模芯(14)，通过套装在环台(7)内的弹性部件可以使处于卸载状态下的上模套(8)和下模套(6)实现弹性自分离；下模套(6)的上表面设有模芯槽(2)及对称分布的凹槽(3)，下部设有一个通孔(5)；上模套(8)的下表面设有模芯槽(2)及对称分布的环台(7)，上部两侧分别设有一个通孔(5)；下模套(6)及上模套(8)上的三个通孔(5)彼此呈120°分布；模芯槽(2)的一端设有模芯肩Ⅰ(1)，另一端设有模芯肩Ⅱ(4)，模芯肩Ⅰ(1)的厚度比模芯肩Ⅱ(4)的厚度大；凹槽(3)用于套装环台(7)；环台(7)内套装弹性部件，所述弹性部件为弹簧、橡胶杆和橡胶球中的至少一种；下模芯(13)和上模芯(14)均包括出口带(9)、定径带(10)、压缩带(11)和润滑带(12)；下模芯(13)和上模芯(14)均采用胶接方式通过胶接介质分别与下模套(6)和上模套(8)上的模芯槽(2)连接，所述胶接介质为硅橡胶、乳胶和黄胶中的至少一种；出口带(9)的端部连接模芯肩Ⅰ(1)；润滑带(12)的端部连接模芯肩Ⅱ(4)；下模芯(13)和上模芯(14)需确保在下模套(6)和上模套(8)装配后可紧密贴合；所述装配机构包括模架(18)、下压滑块(25)和盖板(28)；模架(18)的下端连接模架固定板(20)；模架固定板(20)由紧固螺栓通过L型固定槽(19)连接于工作台；模架(18)的一侧连接U型槽(17)；U型槽(17)的内侧设有滑道(16)；模架(18)的另一侧设有模架通孔Ⅰ(15)和模架通孔Ⅱ(21)，并与U型槽(17)连接；模架(18)的两端通过过渡台(23)连接冷却管(22)；模架(18)的内部沿U型槽(17)的外侧设有U型冷却管道，U型冷却管道的两端与两侧冷却管(22)连接；模架(18)的上端设有对称分布的紧固螺栓孔(24)；下压滑块(25)包括导轨(26)和弧形接触轨(27)；导轨(26)分布于弧形接触轨(27)的两侧；导轨(26)可在滑道(16)内上、下滑动；盖板(28)的中心设有下压螺栓孔(29)，两侧设有对称分布的螺栓定位孔(30)；盖板(28)由紧固螺栓(31)穿过螺栓定位孔(30)紧固于模架(18)的上端。2.一种如权利要求1所述的分离式拉拔模具及其装配机构，其特征在于，下模芯(13)和上模芯(14)的定径带(10)的尺寸相同。3.一种采用如权利要求1所述的分离式拉拔模具及其装配机构的拉拔方法，其特征在于，包括坯料单道次拉拔方法和坯料多道次拉拔方法；其中坯料单道次拉拔方法拉拔步骤如下：步骤一：将胶装有下模芯(13)的下模套(6)采用螺栓连接的方式紧固于模架(18)的U型槽(17)内，将装有弹性部件和上模芯(14)的上模套(8)盖扣于下模套(6)上；安装下...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪峰，涂英明，李开松，陈超，王张柯，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京,11