一种轴承端盖的制坯锻造一体模具及其锻造方法与流程

本发明属于锻造模具技术领域，具体的讲涉及一种轴承端盖的制坯锻造一体模具及其锻造方法。

背景技术：

端盖是工程机械中重要的零部件，其与轴承连接用于保护引导轮，广泛应用于推土机、挖掘机等设备上。轴承端盖形状奇特，多数为铸件，但是铸造的轴承端盖会产生组织粗大，缺陷多等问题，降低了产品的机械性能；而通过锻造的轴承端盖能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，因此锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件，尤其适用相关机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，所以锻造端盖的市场需求大大增加，而现在没有实用性能好的轴承端盖模具。

技术实现要素：

本发明的目的就是提供一种实用性能好、制造效率高的轴承端盖的制坯锻造一体模具。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种轴承端盖的制坯锻造一体模具，其特征在于：包括上锻模、下锻模以及设置在二者之间的锻膛，所述锻膛包括与轴承端盖相适应的型腔，所述型腔的边缘设置由飞边桥口和飞边仓构成的飞边槽，所述锻膛的侧部设置制坯模腔。

构成上述一种轴承端盖的制坯锻造一体模具的附加技术特征还包括：

——所述制坯模腔包括圆柱腔体和缩径弧形腔体，所述圆柱腔体由分别位于所述上锻模和下锻模内的半圆柱腔体合并构成；所述缩径弧形腔体由分别位于所述上锻模和下锻模内的轴截面半体缩径弧形腔体合并构成；

——所述上锻模和下锻模之间设置锁扣机构，所述锁扣机构包括设置在所述下锻模一侧两端的第一锁定块、第二锁定块，所述上锻模对应位置设置第一锁定槽、第二锁定槽；所述下锻模的另一侧中部设置条状的第三锁定块，所述上锻模的对应位置设置条状的第三锁定槽；

——所述上锻模的上表面和下锻模的下表面分别设置截面为燕尾形的长条凸块，所述长条凸块的中部设置装配键槽，插入装配键后与锻造设备装配固定；

——所述锻膛为两个轴承端盖对称布置的型腔，所述制坯模腔与所述锻膛型腔的锻造容积相适应；

——所述上锻模和下锻模的左右两侧分别设置用于控制其竖直升降的第一吊装孔，所述上锻模和下锻模的前后两侧分别设置用于控制其前后翻转的第二吊装孔。

本发明所提供的一种轴承端盖的制坯锻造一体模具同现有技术相比，具有以下优点：其一，由于该制坯锻造一体模具的上锻模、下锻模之间的锻膛具有与轴承端盖配合的型腔，锻膛的侧部设置制坯模腔，实现了制坯、锻造一体操作，提高了加工效率；其二，由于锻膛的边缘设置由飞边桥口和飞边仓构成的飞边槽，飞边槽可以设置在上锻模内，飞边桥口用以增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属充满模膛，同时飞边仓用于容纳多余金属形成的飞边，同时飞边桥口设置一定的间隙，能够缓冲上下模块的作用力，避免其刚性撞击，防止分模面过早压陷或崩裂，延长模具的使用寿命；其三，由于锻膛为两个轴承端盖对称布置的型腔，制坯模腔与锻膛型腔的锻造容积相适应，一次锻造成型一对轴承端盖，进一步提高了制造效率，同时保证了产品质量一致，安装使用效果稳定。

本发明还提供了一种使用上述制坯锻造一体模具锻造轴承端盖的方法，包括以下步骤：

首先依据锻膛所需的下料尺寸，使用锯床对材料为40mn2的圆钢进行锯切；

使用加热炉对已锯切的棒料加热，加热温度为1100-1200℃；

将加热好的棒料放入锻膛内，使用10t模锻锤进行制坯和锻压；

使用1250t油压机对锻件进行切除飞边；

使用抛丸机对得到的锻件进行抛丸处理。

在上述锻造方法中，还包括附加技术特征：

——加热棒料在制坯模腔内压制时，需沿棒料轴线方向进行一次旋转90°的操作，前后共两次制坯压制作业，然后将制坯完成后的棒料放进锻膛的型腔中进行锻造。

附图说明

图1为本发明一种轴承端盖的制坯锻造一体模具的立体图；

图2为锻膛为对称型腔的模具制造的端盖锻件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明所提供的一种轴承端盖的制坯锻造一体模具的结构和工作原理作进一步的详细说明。

参见图1，为本发明所提供的一种轴承端盖的制坯锻造一体模具的结构示意图。构成该制坯锻造一体模具的结构包括上锻模1、下锻模2以及设置在二者之间的锻膛，锻膛包括与轴承端盖相适应的型腔3，型腔3的边缘设置由飞边桥口41和飞边仓42构成的飞边槽4，锻膛的侧部设置制坯模腔5。

其工作原理为：将该模具的上锻模1、下锻模2分别安装在锻造设备（模锻锤）内，将预先加热好的棒料放置在制坯模腔5内进行制坯，开模后将坯料放置在锻膛的型腔3内锻压成型。

在构成上述轴承端盖的制坯锻造一体模具的结构中，

——为了实现制坯和锻造一体作业，提高制造效率，设置在锻膛分模面内的上述制坯模腔5包括圆柱腔体和缩径弧形腔体，圆柱腔体由分别位于上锻模1和下锻模2内的半圆柱腔体51合并构成；缩径弧形腔体由分别位于上锻模1和下锻模2内的轴截面半体缩径弧形腔体52合并构成，该制坯模腔5结构简单，制坯速度快，制坯效果好；

——为了确保制坯和锻造过程中模具开合的稳定性，上述上锻模1和下锻模2之间设置锁扣机构6，锁扣机构6包括设置在下锻模2一侧两端的第一锁定块61、第二锁定块62，上锻模1对应位置设置第一锁定槽611、第二锁定槽621；下锻模2的另一侧中部设置条状的第三锁定块63，上锻模1的对应位置设置条状的第三锁定槽631，锁扣机构6能有效控制上锻模1和下锻模2的闭合运动，防止合模压制出现错位，增强了制造安全和加工精度；

——为了便于与模锻锤的装配，上述上锻模1的上表面和下锻模2的下表面分别设置截面为燕尾形的长条凸块（71、72），长条凸块（71、72）的中部设置装配键槽8，插入装配键后限制上锻模1和下锻模2前后移动，使其与锻造设备装配的更牢靠；

——如图2所示，为了进一步提高锻造效率，上述锻膛包括两个轴承端盖a对称布置的型腔3，制坯模腔5与锻膛型腔3的锻造容积相适应，当然锻膛也可以为数个轴承端盖并排或矩阵分布的型腔3，锻造完成后使用锯床沿锻件中线b或边界线进行锯切分割即可；

——为了便于控制模具开合，上述上锻模1和下锻模2的左右两侧分别设置用于控制其竖直升降的第一吊装孔91，上锻模1和下锻模2的前后两侧分别设置用于控制其前后翻转的第二吊装孔92，便于位于上锻模1和下锻模2之间的锻膛型腔3检修。

利用上述制坯锻造一体模具锻造轴承端盖的方法，包括以下步骤：

首先依据锻膛所需的下料尺寸，使用型号为gz4230的卧式锯床对材料为40mn2的圆钢进行锯切；

使用1600kw的中频感应加热炉对已锯切的棒料加热，加热温度在1100-1200℃的范围内取1100℃、1150℃、1200℃作为三个具体实施例；

将加热好的棒料放入锻膛内，使用10t模锻锤进行制坯和锻压；

使用1250t油压机对锻件进行切除飞边；

使用型号为q3720的抛丸机对得到的锻件进行抛丸处理。

——为了提高制坯效果，其中加热棒料在制坯模腔5内压制时，需沿棒料轴线方向进行一次旋转90°的操作，前后共两次制坯压制作业，然后将制坯完成后的棒料放进锻膛的合体型腔3中进行锻造。

经实际工艺试验表明，上述棒料加热温度在1100-1200℃的范围内取1100℃、1150℃、1200℃作为三个具体实施例得到的锻件均充填良好，未出现充不满、齿部折纹缺陷，证明该锻造工艺路线和模具的设计合理。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。