一种用于C字型断面环形锻件的制坯模具及制坯方法与流程

本发明属于锻压技术领域，尤其涉及一种用于c字型断面环形锻件的制坯模具及制坯方法。

背景技术：

锻压是使工件的高度减小、横断面积增大的锻造工艺技术，锻压加工工艺一般是在平锻机、锻锤、摩擦压力机等锻造设备上进行，通常采用冷轧锻压，需要锻压、拔长、再锻压，切削等工艺，加工时间较长，且在切削时浪费的余量比较多，材料利用率较低，目前，锻压在机械加工工艺中应用广泛，常见的机械零件，例如螺栓，圆销，汽车半轴杆等都是使用金属棒料端部锻压制造毛坯，对于一些断面形状为异形的特殊锻压件而言，制造过程中不得不使用相应的模具进行锻压处理，然而，当需要制作的锻压件材料为耐高温合金钢等材料时，由于材料流动性较差，锻压后往往需要对工件进行再加工，既增加了工艺时间，也增加加工难度，并且由于追加工过程中存在误差，造成最终成形的零部件的一致性较差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于c字型断面环形锻件的制坯模具及制坯方法。

本发明提供了一种用于c字型断面环形锻件的制坯模具，包括上模、下模和芯柱，所述上模之上设置有型槽a，与所述型槽a底壁相连接的内周面一部分作为型壁a，所述型壁a与所述型槽a底壁倾斜相交，所述下模之上设置有型槽b，与所述型槽b底壁相连接的内周面一部分作为型壁b，所述型壁b与所述型槽b底壁倾斜相交，所述上模和下模分别套合于所述芯柱之上并使所述型槽a与型槽b彼此相对，所述型槽a、型槽b与所述芯柱围绕形成的空间构成型腔。

所述芯柱外径为280mm。

所述型壁a与型壁b相互垂直。

所述型槽b内周面上还设置有型壁c，型壁c与所述型壁b连接并且与所述型槽b底壁垂直。

此外，本发明还提供了一种使用如权利要求1至5任一项所述用于c字型断面环形锻件的制坯模具的制坯方法，包括以下步骤：

步骤一：提供圆筒形坯件，所述坯件中心设置有与所述芯柱外径相匹配的中通孔；

步骤二：对步骤一中所述坯件中通孔的两端进行扩孔加工，使所述中通孔两端内壁形成向外扩的锥形壁；

步骤三：将所述上模、下模和芯柱均安装于压力机上，将完成步骤二中所述扩孔加工的坯件放置于所述型腔以内；

步骤四：通过压力机向所述上模施加作用力，使所述上模沿着所述芯柱中心轴线朝向所述下模移动，使所述型槽a完全扣合于所述型槽b之上，同时使所述坯件产生形变，充满整个型腔，待操作完毕之后，从所述型腔内获取c字型断面环形锻件。

步骤二中所述锥形壁的锥度小于5°。

所述坯件的材质是耐高温合金钢。

所述坯件高度与c字型断面环形锻件高度之比为193：130。

本发明的有益效果在于：采用本发明所的技术方案，通过使具有锥形壁面的型壁a与型壁b相互扣合，使制得的环形锻件外表面轮廓与型腔内壁轮廓相一致，使坯件能够在一次锻压过程中完全成形，无需对成形之后的工件进行追加工，大大缩短了辅助工艺时间，简化了工艺，降低了机械加工难度，且由于没有进行机械追加工，使机械加工中的误差因素没有掺入整个环形锻件的加工过程中，有利于提高锻造质量，此外，采用本发明的制坯方法，通过预先对坯件两端预扩孔加工出锥形壁，对于高硬度的耐高温合金而言，使其在锻压过程中金属的延展性大大增强，更容易充满整个型腔，从而有利于提高锻造质量，使成形的环形锻件的一致性较高。

附图说明

图1是本发明c字型断面环形锻件的结构示意图；

图2是本发明制坯模具的结构示意图；

图3是本发明坯件的结构示意图。

图中：1-上模，2-下模，3-芯柱，4-坯件，5-c字型断面环形锻件，101-型壁a，102-型壁b，401-锥形壁，402-中通孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；

本发明提供了一种用于c字型断面环形锻件5的制坯模具，如图1、图2、图3所示，包括上模1、下模2和芯柱3，上模1之上设置有型槽a，与型槽a底壁相连接的内周面一部分作为型壁a101，型壁a101与型槽a底壁倾斜相交，下模2之上设置有型槽b，与型槽b底壁相连接的内周面一部分作为型壁b102，型壁b102与型槽b底壁倾斜相交，上模1和下模2分别套合于芯柱3之上并使型槽a与型槽b彼此相对，型槽a、型槽b与芯柱3围绕形成的空间构成型腔。

采用本发明所的技术方案，通过使具有锥形壁面的型壁a与型壁b相互扣合，使制得的环形锻件外表面轮廓与型腔内壁轮廓相一致，使坯件能够在一次锻压过程中完全成形，无需对成形之后的工件进行追加工，大大缩短了辅助工艺时间，简化了工艺，降低了机械加工难度，且由于没有进行机械追加工，使机械加工中的误差因素没有掺入整个环形锻件的加工过程中，有利于提高锻造质量，此外，采用本发明的制坯方法，通过预先对坯件两端预扩孔加工出锥形壁，对于高硬度的耐高温合金而言，使其在锻压过程中金属的延展性大大增强，更容易充满整个型腔，从而有利于提高锻造质量，使成形的环形锻件的一致性较高。

进一步地，芯柱3外径为280mm。型壁a101与型壁b102相互垂直。型槽b内周面上还设置有型壁c103，型壁c103与型壁b102连接并且与型槽b底壁垂直。

此外，如图2、图3所示，本发明还提供了一种使用用于c字型断面环形锻件5的制坯模具的制坯方法，包括以下步骤：

步骤一：提供圆筒形坯件4，坯件4中心设置有与芯柱3外径相匹配的中通孔402；

步骤二：对步骤一中坯件4中通孔402的两端进行扩孔加工，使中通孔402两端内壁形成向外扩的锥形壁401；进一步地，锥形壁401的锥度小于5°。坯件4的材质是耐高温合金钢。优选坯件4高度与c字型断面环形锻件5高度之比为193：130。

步骤三：将上模1、下模2和芯柱3均安装于压力机上，将完成步骤二中扩孔加工的坯件4放置于型腔以内；

步骤四：通过压力机向上模1施加作用力，使上模1沿着芯柱3中心轴线朝向下模2移动，使型槽a完全扣合于型槽b之上，同时使坯件4产生形变，充满整个型腔，待操作完毕之后，从型腔内获取c字型断面环形锻件5。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于C字型断面环形锻件的制坯模具及制坯方法，制坯模具包括上模、下模和芯柱，上模之上设置有型槽A，型槽A以内设置有型壁A，型壁A与型槽A底壁倾斜相交，下模之上设置有型槽B，型槽B以内设置有型壁B，型壁B与型槽B底壁倾斜相交，上模和下模均套合于芯柱之上，型槽A、型槽B与芯柱围绕形成的空间构成型腔。制坯方法包括准备圆筒形坯件、在坯件两端预加工出锥形壁、安装制坯模具和坯件、通过压力机一次锻压使环形锻件成形。采用本发明的技术方案，通过对坯件预加工锥形壁，使环形锻件能够一次锻压成形，降低了加工难度，减小了成形的环形锻件额误差，使环形锻件一致性较好，提高了锻造质量。

技术研发人员：杨家典;张华;王攀智;项春花;杨旭;吴永安;王华东;兰宝山;龚忠兴
受保护的技术使用者：贵州航宇科技发展股份有限公司
技术研发日：2018.12.27
技术公布日：2019.03.19