一种履带销套锻造模具的制作方法

本发明涉及销套制造技术领域，特别涉及一种履带销套锻造模具。

背景技术：

工程挖掘机履带销套的材料一般选用40crb、20crmnti，其化学成分均匀、组织致密无缺陷、具有良好的硬度塑性、生产热处理后表层具有高硬度高耐磨性，以及抗冲击。现有技术中用于生产销套的方法包括以下两种：(1)生产外圆直径小于55mm的销套，采用圆钢料，经下料、钻孔、车内孔等加工工序成型；(2)生产外圆直径大于55mm的销套，采用管材，经下料、车内孔等加工工序成型。上述方法(1)采用圆钢料制备销套，制备时需将内部挖空去除，材料利用率仅能达到50％，且加工效率低、内部组织无任何改善；上述方法(2)采用管材制备销套，材料利用率较高，但管材原材料的成本较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种履带销套锻造模具，以克服上述现有技术中的不足。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种履带销套锻造模具，包括上模座、凸模、下模座、凹模和伸缩柱，凸模固定于上模座的下端，凹模固定于下模座的上端，且凸模的中轴线与凹模的中轴线共线；凹模的中部设有第一通孔，伸缩柱的杆体延伸至第一通孔内。

本发明的有益效果是：通过锻造模具来生产销套，可直接选用圆钢料，经下料、加热、锻造和冲孔等加工工序成型，使得生成的销套材料的组织结构紧密，具有较高的淬硬性；且毛坯一次成型，大大的提高了加工效率，同时免去了车内孔的加工工序，使得材料利用率能够达到70％以上；通过设置伸缩柱，利于将成型后的毛坯推出。另外，此模具更换模膛及芯棒的大小可调整锻造销套尺寸，且更换调试方便，能够达到通用的效果。

进一步：模具还包括第一导套和第一顶杆，下模座上设有与第一导套相匹配的第二通孔，第一导套固定于第二通孔处；第一顶杆的外径小于伸缩柱的底座的外径；第一导套上设有第一阶梯孔，第一阶梯孔包括分别与底座和第一顶杆相匹配的第三通孔和第四通孔，第三通孔位于第四通孔的上方，且第三通孔的中轴线、第四通孔的中轴线均与第一通孔的中轴线共线；底座位于第三通孔内，伸缩柱的杆体延伸至第一通孔内；第一顶杆的上端位于第三通孔内，且抵设于底座上；第一顶杆的下端穿过第四通孔后位于第一导套外。

上述进一步方案的有益效果是：第三通孔与伸缩柱的底座相匹配，且其内径大于与第一顶杆相匹配的第四通孔的内径，可将伸缩柱限位于第三通孔内；通过设置第一顶杆，便于将成型后的毛坯推出；通过将伸缩柱和第一顶杆均与第一导套连接，而与下模座之间无接触，可降低锻造时对下模座的冲击及磨损；且若第一导套发生了损坏，可对其进行替换，相较于替换下模座其替换成本更低。

进一步：第一顶杆的上端固定设有与第三通孔相匹配的限位柱，限位柱位于第三通孔内。

上述进一步方案的有益效果是：可避免第一顶杆脱落。

进一步：模具还包括第一垫板和第一压紧环，第一垫板固定于下模座的上端，且第一垫板上设有与凹模相匹配的第五通孔，凹模位于第五通孔内；第一压紧环固定套设于第一垫板上；第一压紧环的上端固定设有第一挡圈，凹模的上端设有第一倒角，第一挡圈的内孔上设有与第一倒角相匹配的第二倒角；凹模的外径大于第三通孔的内径，以使第一压紧环固定套设于第一垫板上时，第一挡圈将凹模压紧固定于第一导套上。

上述进一步方案的有益效果是：将凹模通过第一导套、第一垫板和第一压紧环固定于下模座上，而凹模与下模座之间无接触，可降低锻造时对下模座的冲击，降低下模座的磨损。

进一步：凸模包括固定座和芯棒，固定座固定于上模座的下端；芯棒包括上大下小的圆台体和柱体，柱体的上端固定于圆台体的下端，且柱体的中轴线和圆台体的中轴线共线；固定座上设有第二阶梯孔，第二阶梯孔包括分别与圆台体和柱体相匹配的第六通孔和第七通孔，圆台体位于第六通孔内；柱体的下端穿过第七通孔后，位于固定座外。

进一步：芯棒与固定座之间为间隙配合。

上述进两步方案的有益效果是：通过将凸模设计为包括固定座和芯棒两部分，且二者之间为间隙配合，可对锻造时的芯棒起到一定的缓冲效果，降低芯棒折断的问题；同时拆装方便；芯棒包括圆台体和柱体，其中圆台体能够起到将芯棒固定于固定座上的作用，圆柱体能够起到挤压毛坯成型的作用。

进一步：圆台体的下端端面的直径与柱体的直径相等，且圆台体的锥角为10°至15°。

进一步：模具还包括支撑器、第二垫板和第二压紧环，上模座的下端设有安装槽，支撑器固定于安装槽内；第二垫板固定于上模座的下端，且第二垫板上设有与固定座相匹配的第八通孔，固定座位于第八通孔内；第二压紧环固定套设于第二垫板上；第二压紧环的下端固定设有第二挡圈，固定座的下端设有第三倒角，第二挡圈的内孔上设有与第三倒角相匹配的第四倒角，以使第二压紧环固定套设于第二垫板上时，第二挡圈将固定座压紧固定于支撑器上。

上述进一步方案的有益效果是：通过将固定座通过支撑器、第二垫板和第二压紧环固定于上模座上，而固定座或芯棒与上模座之间均无接触，可降低锻造时对上模座的冲击，降低上模座的磨损。

进一步：模具还包括至少两个导向柱，上模座上设有与导向柱相匹配的多个第九通孔，下模座上设有与导向柱相匹配的多个第十通孔，且多个第九通孔在上模座上的位置与多个第十通孔在下模座上的位置一一对应；每个导向柱的一端均固定于一个第十通孔内，每个导向柱的另一端均对应的插设于一个第九通孔内，且可在第九通孔内上下移动。

上述进一步方案的有益效果是：可对上模座的下移进行导向，避免发生偏移。

进一步：每个第九通孔内均设有第二导套。

上述进一步方案的有益效果是：可降低对第九通孔的磨损。

附图说明

图1为本发明一种履带销套锻造模具的结构示意图。

图中：01为上模座、011为安装槽、012为第九通孔、0121为第二导套、02为凸模、021为固定座、022为芯棒、0221为圆台体、0222为柱体、023为第二阶梯孔、0231为第六通孔、0232为第七通孔、03为下模座、031为第二通孔、032为第十通孔、04为凹模、041为第一通孔、05为伸缩柱、051为底座、052为杆体、06为第一导套、061为第一阶梯孔、0611为第三通孔、0612为第四通孔、07为第一顶杆、071为限位柱、08为第一垫板、081为第五通孔、09为第一压紧环、091为第一挡圈、10为支撑器、11为第二垫板、111为第八通孔、12为第二压紧环、121为第二挡圈、13为导向柱。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例1一种履带销套锻造模具，包括上模座01、凸模02、下模座03、凹模04和伸缩柱05，凸模02固定于上模座01的下端，凹模04固定于下模座03的上端，且凸模02的中轴线与凹模04的中轴线共线；凹模04的中部设有第一通孔041，伸缩柱05的杆体052延伸至第一通孔041内。

本发明通过锻造模具来生产销套，可直接选用圆钢料，经下料、加热、锻造和冲孔等加工工序成型，使得生成的销套材料的组织结构紧密，具有较高的淬硬性；且毛坯一次成型，大大的提高了加工效率，同时免去了车内孔的加工工序，使得材料利用率能够达到70％以上；通过设置伸缩柱05，利于将成型后的毛坯推出。另外，此模具更换模膛及芯棒的大小可调整锻造销套尺寸，且更换调试方便，能够达到通用的效果。

具体的，下料采用锯切下料，使下料长度可以得到保证，而且锯切下料端面质量好。加热采用感应加热，加热效率高，温度均匀容易控制，表面氧化损耗少。锻造采用圆柱型热挤压模具，模具规格系列化，可以快速更换摸具。冲孔采用250t压力机，使得大直径的销套毛坯也可锻造，压力机可冲去锻造留下的内孔连皮，以免去钻内孔的工序。

本发明实施例2一种履带销套锻造模具，在实施例1的基础上，模具还包括第一导套06和第一顶杆07，下模座03上设有与第一导套06相匹配的第二通孔031，第一导套06固定于第二通孔031处；第一顶杆07的外径小于伸缩柱05的底座051的外径；第一导套06上设有第一阶梯孔061，第一阶梯孔061包括分别与底座051和第一顶杆07相匹配的第三通孔0611和第四通孔0612，第三通孔0611位于第四通孔0612的上方，且第三通孔0611的中轴线、第四通孔0612的中轴线均与第一通孔041的中轴线共线；底座051位于第三通孔0611内，伸缩柱05的杆体052延伸至第一通孔041内；第一顶杆07的上端位于第三通孔0611内，且抵设于底座051上；第一顶杆07的下端穿过第四通孔0612后位于第一导套06外。

第三通孔0611与伸缩柱05的底座051相匹配，且其内径大于与第一顶杆07相匹配的第四通孔0612的内径，可将伸缩柱05限位于第三通孔0611内；通过设置第一顶杆07，便于将成型后的毛坯推出；通过将伸缩柱05和第一顶杆07均与第一导套06连接，而与下模座03之间无接触，可降低锻造时对下模座03的冲击及磨损；且若第一导套06发生了损坏，可对其进行替换，相较于替换下模座03其替换成本更低。

除此之外，还可以不设置第一导套06，而直接在下模座03上设置第一阶梯孔。

本发明实施例3一种履带销套锻造模具，在实施例2的基础上，第一顶杆07的上端固定设有与第三通孔0611相匹配的限位柱071，限位柱071位于第三通孔0611内。可避免第一顶杆07脱落。

本发明实施例4一种履带销套锻造模具，在实施例2或3的基础上，模具还包括第一垫板08和第一压紧环09，第一垫板08固定于下模座03的上端，且第一垫板08上设有与凹模04相匹配的第五通孔081，凹模04位于第五通孔081内；第一压紧环09固定套设于第一垫板08上；第一压紧环09的上端固定设有第一挡圈091，凹模04的上端设有第一倒角，第一挡圈091的内孔上设有与第一倒角相匹配的第二倒角；凹模04的外径大于第三通孔0611的内径，以使第一压紧环09固定套设于第一垫板08上时，第一挡圈091将凹模04压紧固定于第一导套06上。

将凹模04通过第一导套06、第一垫板08和第一压紧环09固定于下模座03上，而凹模04与下模座03之间无接触，可降低锻造时对下模座03的冲击，降低下模座03的磨损。

本发明实施例5一种履带销套锻造模具，在实施例1至4中任一实施例的基础上，凸模02包括固定座021和芯棒022，固定座021固定于上模座01的下端；芯棒022包括上大下小的圆台体0221和柱体0222，柱体0222的上端固定于圆台体0221的下端，且柱体0222的中轴线和圆台体0221的中轴线共线；固定座021上设有第二阶梯孔023，第二阶梯孔023包括分别与圆台体0221和柱体0222相匹配的第六通孔0231和第七通孔0232，圆台体0221位于第六通孔0231内；柱体0222的下端穿过第七通孔0232后，位于固定座021外。

本发明实施例6一种履带销套锻造模具，在实施例5的基础上，芯棒022与固定座021之间为间隙配合。

通过将凸模02设计为包括固定座021和芯棒022两部分，且二者之间为间隙配合，可对锻造时的芯棒022起到一定的缓冲效果，降低芯棒022折断的问题；同时拆装方便；芯棒022包括圆台体0221和柱体0222，其中圆台体0221能够起到将芯棒022固定于固定座021上的作用，圆柱体0222能够起到挤压毛坯成型的作用。

本发明实施例7一种履带销套锻造模具，在实施例5或6的基础上，圆台体0221的下端端面的直径与柱体0222的直径相等，且圆台体0221的锥角为10°至15°。

本发明实施例8一种履带销套锻造模具，在实施例5至7中任一实施例的基础上，模具还包括支撑器10、第二垫板11和第二压紧环12，上模座01的下端设有安装槽011，支撑器10固定于安装槽011内；第二垫板11固定于上模座01的下端，且第二垫板11上设有与固定座021相匹配的第八通孔111，固定座021位于第八通孔111内；第二压紧环12固定套设于第二垫板11上；第二压紧环12的下端固定设有第二挡圈121，固定座021的下端设有第三倒角，第二挡圈121的内孔上设有与第三倒角相匹配的第四倒角，以使第二压紧环12固定套设于第二垫板11上时，第二挡圈121将固定座021压紧固定于支撑器10上。

通过将固定座021通过支撑器10、第二垫板11和第二压紧环12固定于上模座01上，而固定座021或芯棒022与上模座01之间均无接触，可降低锻造时对上模座01的冲击，降低上模座01的磨损。

本发明实施例9一种履带销套锻造模具，在实施例5至8中任一实施例的基础上，位于固定座021外的柱体0222的长度大于标准销套的长度。

本发明实施例10一种履带销套锻造模具，在实施例5至9中任一实施例的基础上，柱体0222的直径比标准销套的内径大0.01-0.05mm。

本发明实施例11一种履带销套锻造模具，在实施例1至10中任一实施例的基础上，模具还包括至少两个导向柱13，上模座01上设有与导向柱13相匹配的多个第九通孔012，下模座03上设有与导向柱13相匹配的多个第十通孔032，且多个第九通孔012在上模座01上的位置与多个第十通孔032在下模座03上的位置一一对应；每个导向柱13的一端均固定于一个第十通孔032内，每个导向柱13的另一端均对应的插设于一个第九通孔012内，且可在第九通孔012内上下移动。可对上模座01的下移进行导向，避免发生偏移。

本发明实施例12一种履带销套锻造模具，在实施例11的基础上，多个第九通孔012在上模座01上呈圆周均匀分布。对上模座01的导向平稳。

本发明实施例13一种履带销套锻造模具，在实施例11或12的基础上，每个第九通孔012内均设有第二导套0121。可降低对第九通孔012的磨损。

本发明实施例14一种履带销套锻造模具，在实施例1至13中任一实施例的基础上，第一通孔041的内径与标准销套的外径相等。

本发明实施例15一种履带销套锻造模具，在实施例1至14中任一实施例的基础上，挤压过程中，模具工作温度为200-500℃,挤压过程带有一定程度的冲击性，所以模具材料应该具有好的韧性，温挤压时凹模04、凸模02均选用硬度为60～62hrc的w6mo5cr4v2材料制成；热挤压时凹模04、凸模02均选用硬度为46～50hrc的3cr2w8材料制成。

本发明的模具的工作流程为：

步骤1：将毛坯放置于凹模04的第一通孔041内，且使伸缩柱05缩回；

步骤2：上模座01带动凸模02沿导向柱13下移，使芯棒022的下端与毛坯接触；

步骤3：上模座01带动凸模02继续下移，将毛坯挤压成孔；

步骤4：上模座01带动凸模02上移，同时伸缩柱05伸长、顶杆上移以将成型后的毛坯推出。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的结构和工作原理之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。