一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具的制作方法

本发明涉及一种钢球热冲压用模具。

背景技术：

直径尺寸大于25mm的钢球，投料均采用热冲压方式，即将车好的料段放入电炉内加热，待料段烧透后，取出，放在上、下冲模之间压制成型的过程。整个过程需要连续进行，因工艺要求了每炉料段加热的时间，在规定时间内，必须将炉内所有料段压制完成，超过工艺要求的时间范围，炉内料段就会过热报废。这就要求加工人员由开始从炉中取料、压制、到从胎模上取下毛坯过程，一气呵成，才能保证在规定时间内将炉内料段全部压制完成。整个压制过程中，不仅要求操作人员必须熟练操作，而且压制成型后从胎模上取料顺畅、不粘胎，才能保证顺利完成当前量和班产数量，避免产生原材料废品。

钢球热冲压工序使用的胎模，一般为球形球胎或锥鼓形球胎，在加工直径尺寸25mm以上钢球时，经常出现“粘胎”现象，所谓“粘胎”就是毛坯钢球压制成型后，毛坯球粘在压球胎上，取出困难，粘胎严重的需等毛坯球稍微冷却，操作人员用工具敲打后才能取下。出现粘胎现象，不仅影响加工效率，增加操作者的劳动强度，还会使在炉内加热的其它料段，因超过工艺要求的加热时间，产生大量废品。

当加工直径40mm左右的钢球毛坯时，按原始球形球胎的设计方法制造的压球胎，“粘胎”现象更加严重，根本无法进行正常的投料加工。

技术实现要素：

本发明目的是为了解决现有大尺寸钢球热冲压存在“粘胎”现象，无法保证钢球压制过程的顺畅，原材料废品率高和劳动强度大，生产效率和产品质量低的问题，而提供一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具。

本发明一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具包括钢球模胚本体；所述钢球模胚本体的上端中心位置开有锥鼓球形胎窝，所述钢球模胚本体的中心位置开有顶针孔，所述顶针孔的上端与锥鼓球形胎窝相连通；所述钢球模胚本体的上部为圆台，下部为圆柱体；钢球模胚本体的下部的一侧切割有一斜面，所述斜面的斜度为1:7，所述钢球模胚本体的下部的底端倒圆角；所述锥鼓球形胎窝包括第一圆弧形过渡段、第二圆弧形过渡段和第三圆弧形过渡段；所述第一圆弧形过渡段顶点的切线与水平线的夹角为75°，所述第三圆弧形过渡段下端与顶针孔上端的交点切线与水平线的夹角为25°，所述第一圆弧形过渡段与第二圆弧形过渡段的交汇处圆滑过渡，所述第二圆弧形过渡段和第三圆弧形过渡段的交汇处圆滑过渡。

本发明用于热冲压尺寸大于25mm的钢球。

本发明的有益效果：

本发明的的热压球胎，经过多次加工试验，现已投入正常批产，“粘胎”现象已w完全消除。减轻了操作者的劳动强度和辅助时间，加快了热冲压投料速度，生产效率提高了30％。同时，减少了工装磨损，延长胎具使用寿命，降低胎具更换频次，降低工装制造成本。其它大尺寸钢球热压球胎也可按此方法进行设计，推广使用后，可大幅提高批产投料效率。

附图说明

图1为一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具的俯视图；

图2为图1的a-a向视图；

图3为m处的局部放大图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具包括钢球模胚本体1；所述钢球模胚本体1的上端中心位置开有锥鼓球形胎窝2，所述钢球模胚本体1的中心位置开有顶针孔3，所述顶针孔3的上端与锥鼓球形胎窝2相连通；所述钢球模胚本体1的上部为圆台，下部为圆柱体；钢球模胚本体1的下部的一侧切割有一斜面4，所述斜面4的斜度为1:7，所述钢球模胚本体1的下部的底端倒圆角；所述锥鼓球形胎窝2包括第一圆弧形过渡段5、第二圆弧形过渡段6和第三圆弧形过渡段7；所述第一圆弧形过渡段5顶点的切线与水平线的夹角为75°，所述第三圆弧形过渡段7下端与顶针孔3上端的交点切线与水平线的夹角为25°，所述第一圆弧形过渡段5与第二圆弧形过渡段6的交汇处圆滑过渡，所述第二圆弧形过渡段6和第三圆弧形过渡段7的交汇处圆滑过渡。

由于钢球尺寸较大时，压力也相应增加，胎口部分受力较大，材料变形后非常紧密，造成退球困难。本实施方式所述第一圆弧形过渡段5顶点的切线与水平线的夹角为75°，使金属流线变形缓慢，降低胎口受力程度。所述第三圆弧形过渡段7下端与顶针孔3上端的交点切线与水平线的夹角为25°易于退球。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述钢球模胚本体1的下部一侧的斜面4的上端与钢球模胚本体1的上部底面的距离为20mm，所述钢球模胚本体1的下部的高度为70mm。其他与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：所述锥鼓球形胎窝2的高度为25.78mm，所述第一圆弧形过渡段5的高度为6.17mm，所述第二圆弧形过渡段6截面的圆弧半径为24.6mm。其他与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述顶针孔3的直径为5mm。其他与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述钢球模胚本体1上部的上底面半径为47mm，下底面半径为55mm，高为8mm。其他与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述锥鼓球形胎窝2与钢球模胚本体1同轴。其他与具体实施方式一至四之一相同。

实施例：一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具包括钢球模胚本体1；所述钢球模胚本体1的上端中心位置开有锥鼓球形胎窝2，所述钢球模胚本体1的中心位置开有顶针孔3，所述顶针孔3的上端与锥鼓球形胎窝2相连通；所述钢球模胚本体1的上部为圆台，下部为圆柱体；钢球模胚本体1的下部的一侧切割有一斜面4，所述斜面4的斜度为1:7，所述钢球模胚本体1的下部的底端倒圆角；所述锥鼓球形胎窝2包括第一圆弧形过渡段5、第二圆弧形过渡段6和第三圆弧形过渡段7；所述第一圆弧形过渡段5顶点的切线与水平线的夹角为75°，所述第三圆弧形过渡段7下端与顶针孔3上端的交点切线与水平线的夹角为25°，所述第一圆弧形过渡段5与第二圆弧形过渡段6的交点圆滑过渡，所述第二圆弧形过渡段6和第三圆弧形过渡段7的交点圆滑过渡。

由于钢球尺寸较大时，压力也相应增加，胎口部分受力较大，材料变形后非常紧密，造成退球困难。本实施例所述第一圆弧形过渡段5顶点的切线与水平线的夹角为75°，使金属流线变形缓慢，降低胎口受力程度。所述第三圆弧形过渡段7下端与顶针孔3上端的交点切线与水平线的夹角为25°易于退球。

技术特征：

技术总结
一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具，本发明涉及一种钢球热冲压用模具。本发明是要解决现有大尺寸钢球热冲压存在“粘胎”现象，无法保证钢球压制过程的顺畅，原材料废品率高和劳动强度大，生产效率和产品质量低的问题。一种尺寸为25mm以上的钢球热冲压用模具包括钢球模胚本体；所述钢球模胚本体的上端中心位置开有锥鼓球形胎窝，所述钢球模胚本体的中心位置开有顶针孔，所述顶针孔的上端与锥鼓球形胎窝相连通；所述钢球模胚本体的上部为圆台，下部为圆柱体。本发明用于热冲压尺寸大于25mm的钢球。

技术研发人员：王强;麻俊娟;李博瀚;戚甫凯
受保护的技术使用者：中国航发哈尔滨轴承有限公司
技术研发日：2017.12.12
技术公布日：2018.05.11