钢球冷镦模具制造技术

本实用新型专利技术涉及一种钢球冷镦模具，主要包括模芯与模壳两部分，适用于轴承钢球生产。本实用新型专利技术在模芯型腔顶部及底部各增加一个球形凹坑，使模芯的型腔内部形状是球锥形。本实用新型专利技术能够降低钢球冷镦生产中的最大应力，提高钢球模具的寿命，降低钢球内应力，提高钢球质量，节省原材料。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及金属冲压领域，具体的说是一种钢球冷镦模具，适用于轴 承钢球生产。技术背景目前常用的钢球冷镦模具模芯型腔内部形状是球形的，生产出来的球坯也 是球形的。球形模芯型腔一般采用硬质合金经烧结后磨削而成的，球形模芯型 腔磨削质量要求是一致的，因为尺寸限制，磨削球形模芯型腔顶(底)部非常困难， 磨削质量没有模芯型腔中部高。当原材料在球状模芯型腔内塑性流动时，钢球冷镦模具受力在不断的发生 变化，对比不同位置点的径向分力与轴向分力，能够发现越接近模芯型腔顶(底) 部，径向分力愈小，轴向分力愈大，金属的变形抗力也愈大。因此，冷镦时在 钢球球坯成形最后阶段，金属要充满模芯型腔顶(底)部是比较困难的，模具会受 到很大的应力，造成模具寿命不长。故要求钢球模具模芯型腔内部形状能做适 当的调整，降低钢球生产中的最大应力，使得钢球模具的寿命能提高，生产出 来的钢球内应力也能降低。每个钢球球坯的原始材料采用冷拉钢丝高速横向切断，产生一段圆柱形坯 料，每个圆柱形坯料两端都有切口，切的再好也都是不平整的，当圆柱形坯料 在冷镦成球形球坯时，圆柱形坯料两端的刀切口纹理会影响球坯两极处的质量。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有的技术缺陷，提供一种钢球冷镦模具，对模 具模芯型腔内部形状进行改进，设计了 一种球锥形模具模芯型腔。解决的技术问题本技术提供一种球锥形模芯型腔的钢球冷镦模具。能让金属在冷镦更方便的充满模具模芯型腔顶(底)部，从而降低钢球生产中的最大应力，降低钢球内应力，提高钢球模具的寿命；同时能让坯料两端的刀切口 部份材料排除出最后成形钢球范围，提高钢球球坯两极处的质量；模具模芯型 腔加工方便。技术方案从模具模芯型腔内部形状入手，设计了一种新的球锥形模具模 芯型腔；在常用的球形钢球冷镦模具模芯型腔基础上，在球形模芯型腔顶(底) 部再增加一个球形凹坑，使整个模芯型腔呈现球锥形。模芯型腔采用硬质合金， 在烧结前就做成球锥形，烧结后分别磨削模芯中部球形型腔与模芯顶(底)部球形 型腔，模芯顶(底)部球形型腔有填充坯料两端的刀切口部份材料功能，在磨削时 质量要求比较低。有益效果本技术能够降低钢球冷镦生产中的最大应力，使得钢球模 具的寿命能提高，生产出来的钢球内应力也能降低；能让金属更方便的充满模 具模芯型腔顶(底)部，同时能把圆柱形坯料两端的刀切口部分材料填充在模具模 芯型腔顶(底)部，排除出最后成形钢球范围,提高钢球质量，还能节省原材料，模 具模芯型腔加工方便。附图说明图1是球锥形钢球冷镦模具示意图图2是球锥形钢球冷镦模具内部型腔示意图图3是球形钢球毛坯成型受力示意图图4是球锥形钢球毛坯成型结束时在模具内示意图图5是球锥形钢球球坯示意图图6是球形钢球球坯示意图中1、上模壳，2、装配工艺沟，3、模壳极 L， 4、模芯极孔，5、模芯顶(底) 部球形型腔，6、固定缺口， 7、上模芯，8、模芯中部球形型腔，9、下模芯， 10、下模壳，11、加工中的钢球球坯，12、球锥形球坯两极，13、球锥形球坯 环带(赤道)，14、球形球坯两极，15、球形球坯环带(赤道)具体实施方式在图1中，上模芯(7)过盈装配在带装配工艺沟(2)的上模壳(1)中，下 模芯(9)也过盈装配在带装配工艺沟的下模壳(10)中。上模芯(7)与下模 芯(9)尺寸一致，对称放置，上模壳(1)与下模壳(10)尺寸一致，对称放 置。在图2中，上模芯(7)、下模芯(9)的内部型腔形状不是一个球形，而是由 模芯中部球形型腔(8)与模芯顶部球形型腔(5)组成的， 一个球锥形球型腔。型 腔用硬质合金经烧结后磨削而成，模芯顶(底)部球形型腔(5)在磨削时质量要求比 模芯中部球形型腔(8)低。在图3中，加工中的钢球球坯(11)放在上模芯(7)与下模芯(9)中间随 着上模芯(7)慢慢下移，上模芯(7)与下模芯(9)之间的距离越来越接近， 模芯极孔(4)中形成钢球球坯的两极(12)，在上模芯(7)与下模芯(9)之 间形成环带(13)，对比成型过程中A点、B点的径向分力Px与轴向分力Py， 能够发现越接近模芯型腔底(顶)部，径向分力Px愈小，轴向分力Py愈大。因为 有模芯顶(底)部球形型腔(5)的存在，金属到达模芯顶(底)部球形型腔(5)位 置时，轴向分力Py能限制在一定范围内，不再增加，坯料两端的刀切口部分材 料能比较方便的填充到模芯型腔顶(底)部，直到钢球球坯完全成型(如图4所示)。球锥形钢球球坯(如图5所示)，与图6中的球形钢球球坯相比，球锥形球坯 两极(12)体积大于球形球坯两极(14)，能够更方便的容纳坯料两端的刀切口 部分材料。因为有更多材料填充到球锥形球坯两极(12)，球锥形球坯环带(赤 道)(13)与球形球坯环带(赤道)(15)相比，直径更小。本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢球冷镦模具，主要包括模芯与模壳两部份，模芯与模壳为过盈配合；其特征是在模芯球形型腔顶部及底部各增加一个球形凹坑，使模芯的型腔内部形状是球锥形。

【技术特征摘要】
1. 钢球冷镦模具，主要包括模芯与模壳两部份，模芯与模壳为过盈配合；其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶宏武，
申请(专利权)人：叶宏武，
类型：实用新型
国别省市：97[中国|宁波]