圆销形状及尺寸见图1。
此圆销的特点是矩形孔采用非切削加工方法完成，以往的圆销上的矩形孔在自由锻锤上利用一些简单工具热冲完成，生产效率低，工人的劳动强度大，由于工人的技术程度差异难以保证质量稳定。通过反复实践研究，设计了一种专用模具，将圆销的矩形孔热冲孔工序，调整到摩擦压力机上进行热冲孔，克服了自由锻锤热冲孔存在的问题，提高了产品质量，取得了明显的经济效益。
图1 圆销
1、 模具结构及工作原理
模具结构及工作原理见图2。
模具中上模座1、下模座7设计考虑了该类圆销尺寸特点，采用通用模具模座结构，可以通过更换不同的模具零件，冲制不同尺寸的圆销矩形孔，或用于其他件的冲制。
冲头3通过锥形圆销2固定在上模座上，冲头3与上模座1安装配合部分采用较小的间隙配合，确保冲头1的位置精度。锥形圆销2的选用，是为了可以将冲头3加紧，避免冲头3晃动影响冲孔精度。
下模中的夹紧块5，设计成分体结构，见图3。主要考虑到若设计成整体结构，冲制矩形孔完成后在销子的一侧会出现毛刺，造成销子在模具中无法取出。夹紧块5可以绕销轴6转动，操作时通过手钳夹持夹紧块5上的圆孔，实现开合，销子生产批量较大时可设计成借助弹簧自动开合的结构。
导向板4起到上下模具闭合时的导向作用，由于磨损失效易于发生，设计成可更换结构，用螺钉紧固在上模座上，便于磨损后维修。
定位装置8采用可以调整的结构设计，可以针对矩形孔不同尺寸，调整定位尺寸。
1.上模座 2.锥形销 3.冲头 4.导向板
5.夹紧块 6.销轴 7.下模座 8.定位装置
图2圆销矩形孔热冲模
模具主要零件的材料选择：冲头3和夹紧块5采用H13、3Cr2W8V等热模具钢制造，按热处理要求达到合适的硬度。导向板4用T8材料，热处理硬度55~58HRC。
图3热冲模下模打开状态
工作原理：当上模升到极限位置时，打开夹紧块5，装入圆销坯料，使之圆销大端与下模座7上的可调定位装置8顶靠，圆销毛坯轴向定位，闭合夹紧块5。冲头3向下运动时，导向板4开始导向，使夹紧块5卡紧圆销毛坯，然后冲孔，冲孔完成后取出圆销。
热冲模闭合状态见图4
图4热冲模闭合状态
2、模具设计和使用注意事项
（1）冲头的长度尺寸应设计合理，高度要短于上模座导向部分尺寸，导向板要在冲头开始冲孔前开始导向，否则会造成冲头无法对正，冲头易折断或损坏模具。
（2）冲头尺寸较小时，在确保正常冲孔情况下，设计尽量缩短冲头长度，结合圆销直径尺寸实际采取相应设计。
工作前，对模具应进行预热。操作时，由于冲头尺寸较小，要及时用水进行冷却，防止受热变形，但还应使冲头保持一定的温度，避免冲子开裂或折断。
（3）夹紧块上的左右上角的两个圆孔是为了用钳子开合夹紧块设计的，直径大小、位置选择应适当，应考虑操作方便。在圆销冲孔批量较大时，可以采用弹簧等，实现自动复位，可提高效率。
（4）夹紧块销轴孔外侧圆弧设计是为了使夹紧块可以绕销轴正常转动。左右上角的圆弧起导向作用。底部内侧圆弧是为防止夹紧块开合时产生干涉，圆弧半径的设计以不发生干涉选择尺寸。
（5）导向板与上模座安装设计应考虑防止松动，酌情合理设计。
（6）夹紧块闭合后对冲头的导向矩形孔与冲头的间隙0.1~0.2mm左右，仍可以在实践中进行调整。
（7）下模座上固定销轴的孔，可设计成较大间隙，主要是间隙大便于模具制作与操作，左右方向定位该孔不起作用。模具的前后定位由下模座上固定销轴的凸台实现，尺寸设计、间隙应考虑夹紧块尺寸，合理选定。
（8）圆销毛坯直径方向的加工余量的选择，由于冲孔时冲头对材料的牵拉作用，圆销在冲头冲入端产生凹陷，可适当加大余量。在矩形孔较宽时，冲头对材料的牵拉比较严重。
（9）圆销直径较小时，可以一次完成冲孔。直径较大时，应采用两次冲孔方式，完成冲孔。第一次先冲入圆销直径的1/2~2/3，圆销旋转180度后，再冲第二次，可减少冲头对材料的牵拉产生的凹陷，也可减少冲孔毛刺，确保冲孔的质量。
3、结束语
该项模具设计与使用，在摩擦压力机上完成了圆销的矩形孔热冲孔工序，克服了自由锻锤热冲孔存在的不足，劳动强度降低，提高了生产效率与质量。
模具具有自身导向功能，也可简单更改设计后在各种压力机上使用，为此类锻件冲孔模具的设计，提供了有一定价值的参考作用。
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