曲轴曲拐镦锻成形轴向定位组合式模具的制作方法

本实用新型涉及的是曲轴曲拐镦锻成形用模具，即是将曲轴棒料采用TR方法成形曲拐时使用的对曲轴棒料进行轴向定位挤压模具。

背景技术：

TR法曲轴曲拐镦锻成形方法，是采用专用镦锻工装在液压机上对曲轴棒料坯料进行成形，对坯料局部加热每次镦锻成形出1个曲拐，然后更换模具，再对坯料镦锻成形出下一个曲拐，如此反复，直至在该曲轴棒料坯料上镦锻成形出全部曲拐。

实际生产中是将一批曲轴棒料坯料先分别镦锻成形出同一个曲拐，然后更换模具，再对该批坯料分别镦锻成形出下一个曲拐，如此反复，直至在该批曲轴棒料坯料上分别镦锻成形出全部曲拐。

TR曲轴曲拐镦锻成形方法的镦锻工装如图1所示；在液压机的上滑块a1上设有上顶工装a2，在上顶工装a2中部设置有上中间模顶杆装置a3带动的上中间模f1，在上顶工装a2的左右两侧分别设有左连杆a5和右连杆a6，左连杆a5和右连杆a6的内端分别铰接连接左上模座b1和右上模座b2；在左上模座b1和右上模座b2上分别固定安装左上模f3和右上模f4。

在液压机的下工作台t1上设有可左右运动的移动工作台t2，在移动工作台t2上固定设有底座t3，在底座t3中部设有下中间模顶杆装置t4带动的下中间模f2；在底座t3上滑动配合设置左下模座b3、右下模座b4，在左下模座b3、右下模座b4上分别固定连接安装左下模f5和右下模f6。

工作时：首先将移动工作台t2移动到下工作台t1的外侧，在左下模f5和右下模f6上安放上曲轴料棒K，然后将移动工作台t2从下工作台t1的外侧返回到下工作台t1台面上。

上滑块a1带动上顶工装a2下行，先使上中间模f1与下中间模f2配合抱住曲轴料棒K，同时左上模座b1和右上模座b2上的止口台分别与左下模座b3和右下模座b4上的止口台插入配合，使左右上模f3、f4分别与左右下模f5、f6闭合将曲轴料棒K抱紧。

然后上滑块a1带动上顶工装a2继续下行，上中间模f1与下中间模f2抱住曲轴料棒K一起下行挤压的同时左右连杆a5、a6分别推动左右上模座b1、b2带动左右下模座b3、b4下一起向中间运动，将曲轴料棒K向中间局部挤压，从而镦锻挤压形成出第一个曲拐Q1，该工作过程参见附图2、3所示。

在成形下一个曲拐时，已成形出的前一个曲拐要向右侧（或左侧）串动位置，已成形出的前一个曲拐与右侧的右上模f4和右下模f6（或左侧的左上模f3和左下模f5）配合定位，然后对下一个曲拐进行成形。

由于，已成形出的前一个曲拐与下一个要成形出的曲拐在圆周上有分度角，所以，每次成形下一个曲拐时都要先更换右侧的右上模f4和右下模f6（或左侧的左上模f3和左下模f5）与已成形出的前一个曲拐配合定位，才能对下一个曲拐进行成形。

所以，上述现有技术在完成一根曲轴上的各个曲拐镦锻成形时，需要有与已成形出的前一个曲拐在角度空间形状上一致、相包容配合的多副右上模f4和右下模f6（或左侧的左上模f3和左下模f5）模具，进行更换使用，即需要多副模形不同的整体式右上模f4和右下模f6（或左侧的左上模f3和左下模f5）模具进行更换。

另外，在成形全部曲拐时，由于曲轴上的各个曲拐的间距可能会有不同，因此曲轴棒料K上开设的卡槽K2间距会不一样，这样也就需要对抱握曲轴棒料K与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的左上模f3和左下模f5（或右上模f4和右下模f6）模具进行更换。

而制作整体的右上模f4和右下模f6及左上模f3和左下模f5模具材料成本和制作成本很高，磨损后也不便修复使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术缺点不足进行改进，提供一种曲轴曲拐镦锻成形轴向定位组合式模具，以便于模具加工，降低模具制造成本，并更换使用方便。

由于在曲轴棒料K上对各曲拐的成形可以是从曲轴棒料K的左端向右端依次进行成形，或是从曲轴棒料K的中部左右轮换进行成形，也可是从曲轴棒料K的右端向左端依次进行。本实用新型曲拐成形以从曲轴棒料K的右端向左端依次进行为代表进行说明。

本实用新型曲轴曲拐镦锻成形轴向定位组合式模具包括，安装在左上模座b1上的左上模f3、安装在左下模座b3上的左下模f5、安装在右上模座b2上的右上模f4、安装在右下模座b4上的右下模f6。

其特征是：

安装在右上模座b2上的右上模f4是由4块模片轴向相叠组成；安装在右下模座b4上的右下模f6是由4块模片轴向相叠组成；安装在右上模座b2上的右上模f4的4个模片与安装在右下模座b4上的右下模f6的4个模片上下一一对应组合。

右上模f4的第一模片f41为与上中间模f1右侧配合的曲拐右侧曲臂上部成形模片，在该第一模片f41的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的上半圆形凹槽f411。

右上模f4的第二模片f42为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板f42a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的连杆轴颈包容配合的上半定位卡板f42b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的连杆轴颈包容配合的上半定位卡板f42n。

右上模f4的第三模片f43为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板f43a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的右侧曲臂包容配合的上半定位板f43b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧曲臂包容配合的上半定位板f43n。

右上模f4的第四模片f44为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的上半定位卡块f44a、成形第二个及以后各曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧的主轴颈包容配合的上半定位卡块f44b。

与上述右上模f4的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44相对应；

右下模f6的第一模片f61为与下中间模f2右侧配合的曲拐右侧曲臂下部成形模片，在该第一模片f61的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的下半圆形凹槽f611。

右下模f6的第二模片f62为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的下半垫板f62a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的连杆轴颈包容配合的下半定位卡板f62b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的连杆轴颈包容配合的下半定位卡板f62n。

右下模f6的第三模片f63为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的下半垫板f63a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的右侧曲臂包容配合的下半定位板f63b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧曲臂包容配合的下半定位板f63n。

右下模f6的第四模片f64为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的下定位半卡块f64a、成形第二个及以后各曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧的主轴颈包容配合的下半定位卡块f64b。

在上述右上模f4、右下模f6为4块模片轴向相叠组成的基础上，本实用新型安装在左上模座b1上的左上模f3是由4块模片轴向相叠组成；安装在左下模座b3上的左下模f5是由4块模片轴向相叠组成；安装在左上模座b1上的左上模f3的4个模片与安装在左下模座b3上的左下模f5的4个模片上下一一对应组合。

左上模f3的第一模片f31为与上中间模f1左侧配合的曲拐左侧曲臂上部成形模片，在该第一模片f31的左侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的上半圆形凹槽f311。该左上模f3的第一模片f31与右上模f4的第一模片f41形状相同，可以相互替换使用。

左上模f3的第二模片f32为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

左上模f3的第三模片f33为与曲轴棒料上开设的卡槽K2配合的上半定位卡板。

左上模f3的第四模片f34为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

与上述左上模f3的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34相对应；

左下模f5的第一模片f51为与下中间模f2左侧配合的曲拐左侧曲臂下部成形模片，在该第一模片f51的左侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的上半圆形凹槽f511。该左下模f5的第一模片f51与右下模f6的第一模片f61形状相同，可以相互替换使用。

左下模f5的第二模片f52为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

左下模f5的第三模片f53为与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的下半定位卡板。

左下模f5的第四模片f54为与曲轴棒料K轴颈包容配合的下半垫板。

上述所说的曲臂上部为曲臂与主轴颈连接端部；曲臂下部为曲臂与连杆轴颈连接端部。

本实用新型安装在右上模座b2上的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44轴向相叠与右上模座b2上开设的安装止口台b21配合，并通过定位键b22、轴向连接螺钉b23、径向定位销机构b24与右上模座b2固定安装连接。

同样，安装在右下模座b4上的第一模片f61、第二模片f62、第三模片f63、第四模片f64轴向相叠与右下模座b4上开设的安装止口台配合，并通过定位键、轴向连接螺钉、径向定位销机构与右下模座b4固定安装连接。

同样，安装在左上模座b1上的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34轴向相叠与左上模座b1上开设的安装止口台b11配合，并通过定位键b12、轴向连接螺钉、径向定位销机构与左上模座b2固定安装连接。

同样，安装在左下模座b3上的第一模片f51、第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54轴向相叠与左下模座b3上开设的安装止口台配合，并通过定位键、轴向连接螺钉、径向定位销机构与左下模座b3固定安装连接。

本实用新型模具采用模片组合式结构，上下对应的模片可以用一块圆板料进行加工成形内形腔，然后使用线切割分成对应的上下模片，而且通过按分度角切割制得对应各曲拐使用的右上模f4的第二模片f42、右上模f4的第三模片f43、右下模f6的第二模片f62、右下模f6的第三模片f63，又进一步简化了这些模片的加工制造，这与制作整体式模具相比，可大大降低模具加工材料成本和模具制作成本，加工简单方便，而且克服了整体式模具局部损坏后需要制作整个模具的不足，本模片组合式模具若某个模片损坏，仅需制作损坏的模片进行更换。

本实用新型的左上模f3的第一模片f31与右上模f4的第一模片f41形状相同，左下模f5的第一模片f51与右下模f6的第一模片f61形状相同，右上模f4的第四模片f44与右下模f6的第四模片f64形状相同，左上模f3的第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34分别与左下模f5的第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54形状相同，可以相互替代使用。

而且，本实用新型的右上模f4的各第二模片f42形状对称时，右上模f4的各第三模片f42形状对称时，右下模f6的第二模片f62形状对称时，右下模f6的第三模片f63形状对称时，可以相互替换使用；在以成形出的两曲拐成分度角为180度角时，所使用右上模f4的第二模片f42与右下模f6的第二模片f62、右上模f4的第三模片f43与右下模f6的第三模片f63也可以相互替代使用，可进一步减少备件量，降低加工生产成本。

附图说明

图1是背景技术曲轴曲拐镦锻成形工装及其模具结构意图。

图2是图1工装镦锻第一个曲拐合模后、镦锻挤压前，镦锻曲拐成形模具工作状示意态图。

图3是图1工装镦锻第一个曲拐镦锻挤压后，镦锻曲拐成形模具工作状态示意图。

图4、5分别是背景技术使用整体式右上模f4和右下模f6成形下一个曲拐时，前一个已成形出的曲拐与整体式右上模f4和右下模f6配合状态示意图。

图6是本实用新型分片组合式模具成形第一个曲拐时右上模f4、右下模f6、左上模f4、左下模f5结构示意图。

图7、8分别是本实用新型分片组合式模具成形下一个曲拐时，右上模f4、右下模f6模具结构及前一个已成形出的曲拐与分片组合式右上模f4和右下模f6配合状态示意图。

图9是本实用新型实施例加工带6个曲拐的曲轴示意图。

图10是本实用新型实施例在曲轴棒料K上以从右向左逐个成形曲拐时，在成形第一个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6模具结构及工作状态示意图。

图11是图10在成形第一个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6各模片分解状态图，其表示了安装在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42a、第三模片f43a、第四模片f44a和安装在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62a、第三模片f63a、第四模片f64a的结构形状。

图12是本实用新型实施例在曲轴棒料K上以从右向左逐个成形曲拐时，在成形第二个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6模具结构及分片组合式右上模f4、右下模f6模具与已成形出的第一个曲拐配合状态示意图。

图13是图12的A-A剖视图，其表示了成形第二个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第二模片f42b和右下模f6的第二模片f62b的截面形状。

图14是图12的B-B剖视图，其表示了成形第二个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第三模片f43b和右下模f6的第三模片f63b的截面形状。

图15是图12在成形第二个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6各模片分解状态图，其表示了安装在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42b、第三模片f43b、第四模片f44b和安装在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62b、第三模片f63b、第四模片f64b的结构形状。

图16是本实用新型实施例在曲轴棒料上以从右向左逐个成形曲拐时，在成形第四个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6模具结构及分片组合式右上模f4、右下模f6模具与已成形出的第一个曲拐配合状态示意图。

图17是图16的C-C剖视图，其表示了成形第四个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第二模片f42d和右下模f6的第二模片f62d的截面形状。

图18是图16的D-D剖视图，其表示了成形第四个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第三模片f43d和右下模f6的第三模片f63d的截面形状。

图19是图16在成形第四个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6各模片分解状态图，其表示了安装在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42d、第三模片f43d、第四模片f44b和安装在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62d、第三模片f63d、第四模片f64b的结构形状。

图20是本实用新型实施例在曲轴棒料上以从右向左逐个成形曲拐时，在成形第五个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6模具结构及分片组合式右上模f4、右下模f6模具与已成形出的第一个曲拐配合状态示意图。

图21是图20的E-E剖视图，其表示了成形第五个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第二模片f42e和右下模f6的第二模片f62e的截面形状。

图22是图20的F-F剖视图,其表示了成形第五个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4的第三模片f43e和右下模f6的第三模片f63e的截面形状。

图23是图20在成形第五个曲拐时所使用的分片组合式右上模f4、右下模f6个模片分解状态图，其表示了安装在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42e、第三模片f43e、第四模片f44b和安装在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62e、第三模片f63e、第四模片f64b的结构形状。

图24是实用新型实施例组合式模片与模座连接固定安装结构示意图。

具体实施方式

参见附图实施例所示，本实用新型曲拐成形以从曲轴棒料K的右端向左端依次进行为代表进行说明。

本实用新型曲轴曲拐镦锻成形轴向定位组合式模具包括，安装在左上模座b1上的左上模f3、安装在左下模座b3上的左下模f5、安装在右上模座b2上的右上模f4、安装在右下模座b4上的右下模f6。

其特征是：

安装在右上模座b2上的右上模f4是由4块模片轴向相叠组成；安装在右下模座b4上的右下模f6是由4块模片轴向相叠组成；安装在右上模座b2上的右上模f4上的4个模片与安装在右下模座b4上的右下模f6上的4个模片上下一一对应组合。

右上模f4的第一模片f41为与上中间模f1右侧配合的曲拐右侧曲臂上部成形模片，在该第一模片f41的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂K1回转的上半圆形凹槽f411，该片不需要更换。

右上模f4的第二模片f42为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板f42a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的连杆轴颈包容配合的上半定位卡板f42b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的连杆轴颈包容配合的上半定位卡板f42n。

右上模f4的第三模片f43为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板f43a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的右侧曲臂包容配合的上半定位板f43b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧曲臂包容配合的上半定位板f43n。

右上模f4的第四模片f44为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的上半定位卡块f44a、成形第二个及以后各曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧的主轴颈包容配合的上半定位卡块f44b，在该第四模片f44b的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的下半圆形凹槽f444。

与上述右上模f4的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44相对应：

右下模f6的第一模片f61为与下中间模f2右侧配合的曲拐右侧曲臂下部成形模片，在该第一模片f61的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的下半圆形凹槽f611，该片不需要更换。

右下模f6的第二模片f62为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的下半垫板f62a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的连杆轴颈包容配合的下半定位卡板f62b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的连杆轴颈包容配合的下半定位卡板f62n。

右下模f6的第三模片f63为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K轴颈包容配合的下半垫板f63a、成形第二个曲拐时使用的与已成形出的第一个曲拐的右侧曲臂包容配合的下半定位板f63b、以此类推成形再下一个曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧曲臂包容配合的下半定位板f63n。

右下模f6的第四模片f64为：成形第一个曲拐时使用的与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的下半定位卡块f64a、成形第二个及以后各曲拐时使用的与已成形出的前一个曲拐的右侧的主轴颈包容配合的下半定位卡块f64，在该第四模片f64的右侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的下半圆形凹槽f644。

在上述右上模f4、右下模f6为4块模片轴向相叠组成的基础上，本实用新型安装在左上模座b1上的左上模f3是由4块模片轴向相叠组成；安装在左下模座b3上的左下模f5是由4块模片轴向相叠组成；安装在左上模座b1上的左上模f3的4个模片与安装在左下模座b3上的左下模f5的4个模片上下一一对应组合。

左上模f3的第一模片f31为与上中间模f1左侧配合的曲拐左侧曲臂上部成形模片，在该第一模片f31的左侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的上半圆形凹槽f311。该左上模f3的第一模片f31与右上模f4的第一模片f41形状相同，可以替换使用。

左上模f3的第二模片f32为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

左上模f3的第三模片f33为与曲轴棒料上开设的卡槽K2配合的上半定位卡板。

左上模f3的第四模片f34为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

与上述左上模f3的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34相对应：

左下模f5的第一模片f51为与下中间模f2左侧配合的曲拐左侧曲臂下部成形模片，在该第一模片f51的左侧端面上开有深度大于等于曲臂宽度、直径可以包容曲臂回转的上半圆形凹槽f511。该左下模f5的第一模片f51与右下模f6的第一模片f61形状相同，可以替换使用。

左下模f5的第二模片f52为与曲轴棒料K轴颈包容配合的上半垫板。

左下模f5的第三模片f53为与曲轴棒料K上开设的卡槽K2配合的下半定位卡板。

左下模f5的第四模片f54为与曲轴棒料K包容配合的下半垫板。

上述所说的曲臂上部为曲臂与主轴颈连接端部；曲臂下部为曲臂与连杆轴颈连接端部。

安装在右上模座b2上的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44轴向相叠与右上模座b2上开设的安装止口台b21配合，并通过定位键b22、轴向连接螺钉b23、径向定位销机构b24与右上模座b2固定安装连接。

同样,安装在右下模座b4上的第一模片f61、第二模片f62、第三模片f63、第四模片f64轴向相叠与右下模座b4上开设的安装止口台配合，并通过定位键、轴向连接螺钉、径向定位销机械与右下模座b4固定安装连接。

同样,安装在左上模座b1上的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34轴向相叠与左上模座b1上开设的安装止口台b11配合，并通过定位键b12、轴向连接螺钉、径向定位销机械与左上模座b1固定安装连接。

同样,安装在左下模座b3上的第一模片f51、第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54轴向相叠与左下模座b3上开设的安装止口台配合，并通过定位键、轴向连接螺钉、径向定位销机械与左下模座b3固定安装连接。

上述组合式模片的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4与其模座的固定连接安装方式与现有技术是一致的。

随见附图24，本实用新型上述组合式模片的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4可以是先安装在一个连接套B上，然后连接套B通过止口台B1与模座上开设的止口台B2配合，通过轴向连接螺栓B3固定安装在模座上。这样一套模座可以适应多个直径不同的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4配合安装使用，提高模座的利用率。