CN106734818A - 自行车立管用3d锻造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自行车立管用3D锻造方法，所述锻造模具包括左模仁、右模仁、外成型冲、外成型冲模板、芯棒和内成型冲座，所述左模仁和右模仁相对的表面分别开有左形槽、右形槽，所述芯棒嵌入外成型冲的中心通孔内，位于所述外成型冲的侧表面开有至少2个半圆凹槽，所述外成型冲模板中心开有一安装通孔，沿外成型冲模板平面方向且位于安装通孔两侧分别开有销孔，所述外成型冲嵌入外成型冲模板的安装通孔内，一插销嵌入外成型冲模板的销孔内并与外成型冲的半圆凹槽吻合接触，所述芯棒的外侧面开有通气槽。本发明3D锻造方法组装简单方便、易于拆卸且便于在芯棒上行过程中将空气排出，减小芯棒运动过程中的阻力，防止产品内壁刮伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种自行车立管用3D锻造方法，涉及锻造技术领域。
背景技术
自行车是人们短距离出行时常用的代步工具，自行车骑行时省力、灵活且方便且兼具环保及运动效果，因而深受人们的欢迎和喜爱，得到广泛的应用。自行车把立主要用于安装在自行车龙头上以便于固定头灯或者电筒之类的照明装置。
自行车把立的加工通常采用CNC加工或者锻造的方式。CNC是用数控铣床或者加工中心通过铣削去除材料的过程，直接用CNC加工出来的零件机械性能并不好，还需要复杂的热处理和表面处理工艺才能达到理想的机械性能，并且通常由普通CNC加工出来的零件只能保证零件的精度，保证不了良好的表面质量，通常还需要有抛光的工艺；锻造是一个利用高温及高压将材料铸造成设计形状的过程，是利用外力，通过工具或模具使金属坯料产生塑性变形，从而获得具有一定形状、尺寸和内在质量毛坯、零件的一种加工方法，锻造的过程可制出密度较高的材质，并可让产品更具抗金属疲劳的特性。
发明内容
本发明目的是提供一种自行车立管用3D锻造方法，该3D锻造方法组装简单方便、易于拆卸且便于在芯棒上行过程中将空气排出，减小芯棒运动过程中的阻力，防止产品内壁刮伤；同时，提供一种基于上述3D锻造模具的锻造方法。
为达到上述目的，本发明采用的3D锻造模具技术方案是：一种自行车立管用3D锻造方法，所述3D锻造方法基于一锻造模具，此锻造模具包括左模仁、右模仁、外成型冲、外成型冲模板、芯棒和内成型冲座，所述左模仁和右模仁相对的表面分别开有左形槽、右形槽，从而在左模仁和右模仁之间形成一型腔；
所述芯棒上端固定于内成型冲座的下表面，所述芯棒下端为冲头端，所述芯棒嵌入外成型冲的中心通孔内，位于所述外成型冲的侧表面开有至少2个半圆凹槽，此至少2个半圆凹槽分别位于中心通孔两侧；
所述外成型冲模板中心开有一安装通孔，沿外成型冲模板平面方向且位于安装通孔两侧分别开有销孔，所述外成型冲嵌入外成型冲模板的安装通孔内，一插销嵌入外成型冲模板的销孔内并与外成型冲的半圆凹槽吻合接触，所述芯棒的外侧面开有通气槽，此通气槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的顶部；
所述3D锻造方法包括以下步骤：
步骤一、将坯料放在加工台面上，左模仁和右模仁在气缸推动下合拢，对坯料的侧面进行锻造成型；
步骤二、外成型冲模板在气缸作用下下行，与左模仁和右模仁上表面接触，对坯料的上表面进行锻造成型；
步骤三、外成型冲模板在气缸作用下上行，与坯料分离；
步骤四、内成型冲座在气缸作用下与芯棒一起下行到所需位置，在坯料中心冲孔的同时在所形成的孔周向产生薄壁；
步骤五、内成型冲座在气缸作用下与芯棒一起上行复位，完成锻造。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，位于所述外成型冲的侧表面开有4个半圆凹槽，其中2个位于中心通孔一侧，另2个位于中心通孔另一侧。
2. 上述方案中，所述芯棒的冲头端的端面为锥形面。
3. 上述方案中，所述通气槽的轴向距离为2~4cm。
4. 上述方案中，所述步骤一之前，需对坯料进行高温处理。
5. 上述方案中，坯料在锻造过程中始终处于加热状态。
6. 上述方案中，所述内成型冲座与芯棒的下行行程决定了锻造出零件的长度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明自行车立管用3D锻造方法，其开发一种3D锻造模具，其沿外成型冲模板平面方向且位于安装通孔两侧分别开有销孔，所述外成型冲嵌入外成型冲模板的安装通孔内，一插销嵌入外成型冲模板的销孔内并与外成型冲的半圆凹槽吻合接触，外成型冲与外成型冲模板的连接方式，使得组装简单方便且易于拆卸；其次，其芯棒的外侧面开有通气槽，此通气槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的顶部，通气槽的设置，可以有效避免芯棒下行过程中与左模仁、右模仁之间紧密配合形成真空而无法拔出或将芯棒拔段的情况，将空气排出，有效减少芯棒上行过程中的阻力，从而避免因阻力过大导致产品内壁被划伤的情况；此外，采用3D模具，可以同时将材料内部及外部锻造成型，所制出的自行车把立强度高、应力均匀、机械性能良好。
附图说明
附图1为本发明3D锻造模具结构示意图；
附图2为本发明3D锻造模具局部结构示意图。
以上附图中：1、锻造模具；2、左模仁；3、右模仁；4、外成型冲；5、外成型冲模板；6、芯棒；7、内成型冲座；8、型腔；9、安装孔；10、销孔；11、插销；12、冲头端；14、半圆凹槽；15、左形槽；16、右形槽；17、中心通孔；18、通气槽。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1：一种自行车立管用3D锻造方法，所述3D锻造方法基于一锻造模具1，此锻造模具1包括左模仁2、右模仁3、外成型冲4、外成型冲模板5、芯棒6和内成型冲座7，所述左模仁2和右模仁3相对的表面分别开有左形槽15、右形槽16，从而在左模仁2和右模仁3之间形成一型腔8；
所述芯棒6上端固定于内成型冲座7的下表面，所述芯棒6下端为冲头端12，所述芯棒6嵌入外成型冲4的中心通孔17内，位于所述外成型冲4的侧表面开有至少2个半圆凹槽14，此至少2个半圆凹槽14分别位于中心通孔17两侧；
所述外成型冲模板5中心开有一安装通孔9，沿外成型冲模板5平面方向且位于安装通孔9两侧分别开有销孔10，所述外成型冲4嵌入外成型冲模板5的安装通孔9内，一插销11嵌入外成型冲模板5的销孔10内并与外成型冲4的半圆凹槽14吻合接触，所述芯棒6的外侧面开有通气槽18，此通气槽18由芯棒6的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒6的顶部；
所述3D锻造方法包括以下步骤：
步骤一、将坯料放在加工台面上，左模仁2和右模仁3在气缸推动下合拢，对坯料的侧面进行锻造成型；
步骤二、外成型冲模板5在气缸作用下下行，与左模仁2和右模仁3上表面接触，对坯料的上表面进行锻造成型；
步骤三、外成型冲模板5在气缸作用下上行，与坯料分离；
步骤四、内成型冲座7在气缸作用下与芯棒6一起下行到所需位置，在坯料中心冲孔的同时在所形成的孔周向产生薄壁；
步骤五、内成型冲座7在气缸作用下与芯棒6一起上行复位，完成锻造。
上述芯棒6的冲头端12的端面为锥形面；上述通气槽18的轴向距离为3cm。
上述步骤一之前，需对坯料进行高温处理。
上述内成型冲座7与芯棒6的下行行程与锻造出零件的长度一致。
实施例2：一种自行车立管用3D锻造方法，所述3D锻造方法基于一锻造模具1，此锻造模具1包括左模仁2、右模仁3、外成型冲4、外成型冲模板5、芯棒6和内成型冲座7，所述左模仁2和右模仁3相对的表面分别开有左形槽15、右形槽16，从而在左模仁2和右模仁3之间形成一型腔8；
所述芯棒6上端固定于内成型冲座7的下表面，所述芯棒6下端为冲头端12，所述芯棒6嵌入外成型冲4的中心通孔17内，位于所述外成型冲4的侧表面开有至少2个半圆凹槽14，此至少2个半圆凹槽14分别位于中心通孔17两侧；
所述外成型冲模板5中心开有一安装通孔9，沿外成型冲模板5平面方向且位于安装通孔9两侧分别开有销孔10，所述外成型冲4嵌入外成型冲模板5的安装通孔9内，一插销11嵌入外成型冲模板5的销孔10内并与外成型冲4的半圆凹槽14吻合接触，所述芯棒6的外侧面开有通气槽18，此通气槽18由芯棒6的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒6的顶部；
所述3D锻造方法包括以下步骤：
步骤一、将坯料放在加工台面上，左模仁2和右模仁3在气缸推动下合拢，对坯料的侧面进行锻造成型；
步骤二、外成型冲模板5在气缸作用下下行，与左模仁2和右模仁3上表面接触，对坯料的上表面进行锻造成型；
步骤三、外成型冲模板5在气缸作用下上行，与坯料分离；
步骤四、内成型冲座7在气缸作用下与芯棒6一起下行到所需位置，在坯料中心冲孔的同时在所形成的孔周向产生薄壁；
步骤五、内成型冲座7在气缸作用下与芯棒6一起上行复位，完成锻造。
位于所述外成型冲4的侧表面开有4个半圆凹槽14，其中2个位于中心通孔17一侧，另2个位于中心通孔17另一侧。
上述通气槽18的轴向距离为2.5cm；上述步骤一之前，需对坯料进行高温处理。
坯料在锻造过程中始终处于加热状态。
采用上述自行车立管用3D锻造方法，其开发一种3D锻造模具，其沿外成型冲模板平面方向且位于安装通孔两侧分别开有销孔，所述外成型冲嵌入外成型冲模板的安装通孔内，一插销嵌入外成型冲模板的销孔内并与外成型冲的半圆凹槽吻合接触，外成型冲与外成型冲模板的连接方式，使得组装简单方便且易于拆卸；其次，其芯棒的外侧面开有通气槽，此通气槽由芯棒的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒的顶部，通气槽的设置，可以有效避免芯棒下行过程中与左模仁、右模仁之间紧密配合形成真空而无法拔出或将芯棒拔段的情况，将空气排出，有效减少芯棒上行过程中的阻力，从而避免因阻力过大导致产品内壁被划伤的情况；此外，采用3D模具，可以同时将材料内部及外部锻造成型，所制出的自行车把立强度高、应力均匀、机械性能良好。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：所述3D锻造方法基于一锻造模具（1），此锻造模具（1）包括左模仁（2）、右模仁（3）、外成型冲（4）、外成型冲模板（5）、芯棒（6）和内成型冲座（7），所述左模仁（2）和右模仁（3）相对的表面分别开有左形槽（15）、右形槽（16），从而在左模仁（2）和右模仁（3）之间形成一型腔（8）；
所述芯棒（6）上端固定于内成型冲座（7）的下表面，所述芯棒（6）下端为冲头端（12），所述芯棒（6）嵌入外成型冲（4）的中心通孔（17）内，位于所述外成型冲（4）的侧表面开有至少2个半圆凹槽（14），此至少2个半圆凹槽（14）分别位于中心通孔（17）两侧；
所述外成型冲模板（5）中心开有一安装通孔（9），沿外成型冲模板（5）平面方向且位于安装通孔（9）两侧分别开有销孔（10），所述外成型冲（4）嵌入外成型冲模板（5）的安装通孔（9）内，一插销（11）嵌入外成型冲模板（5）的销孔（10）内并与外成型冲（4）的半圆凹槽（14）吻合接触，所述芯棒（6）的外侧面开有通气槽（18），此通气槽（18）由芯棒（6）的底部沿周向螺旋式延伸至芯棒（6）的顶部；
所述3D锻造方法包括以下步骤：
步骤一、将坯料放在加工台面上，左模仁（2）和右模仁（3）在气缸推动下合拢，对坯料的侧面进行锻造成型；
步骤二、外成型冲模板（5）在气缸作用下下行，与左模仁（2）和右模仁（3）上表面接触，对坯料的上表面进行锻造成型；
步骤三、外成型冲模板（5）在气缸作用下上行，与坯料分离；
步骤四、内成型冲座（7）在气缸作用下与芯棒（6）一起下行到所需位置，在坯料中心冲孔的同时在所形成的孔周向产生薄壁；
步骤五、内成型冲座（7）在气缸作用下与芯棒（6）一起上行复位，完成锻造。
2.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：位于所述外成型冲（4）的侧表面开有4个半圆凹槽（14），其中2个位于中心通孔（17）一侧，另2个位于中心通孔（17）另一侧。
3.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：所述芯棒（6）的冲头端（12）的端面为锥形面。
4.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：所述通气槽（18）的轴向距离为2~4cm。
5.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：所述步骤一之前，需对坯料进行高温处理。
6.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：坯料在锻造过程中始终处于加热状态。
7.根据权利要求1所述的自行车立管用3D锻造方法，其特征在于：所述内成型冲座（7）与芯棒（6）的下行行程与锻造出零件的长度一致。
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