一种锻造曲轴的工装的制作方法

本实用新型涉及曲轴加工领域，尤其涉及一种采用模具进行锻造曲轴的工装。

背景技术：

在机械设备中，经常会使用一种轴线垂直的曲轴，该零件一般都使用在设备的重要部位，要求载荷大，受力复杂，在零件设计中采用锻件。

该类锻件在锻造生产过程中大部分都使用自由锻进行简单的锻造，为了保证锻件的加工、形位尺寸，一般都加大锻件余量。比如，将坯料放置在两个锻造平砧上，然后弯曲，在锻件成型过程中不断用样板对比，直到合适为止。

用以上方法生产锻件不仅余量大效率低，工人用样板对比时得靠近高温锻件。而且在弯曲成型中锻件与平砧的接触面处由于力的作用会使锻件出现凹坑，弯曲时还有可能出现锻件的弯曲角度偏大或者偏小，这些都有可能导致锻件的报废。

有鉴于此，现提出一种锻造曲轴的工装来解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种锻造曲轴的工装，通过设置能与锻件在锻造过程中连续接触的上模与下模，从而实现精确控制锻造精度，保护锻件表面质量，减少人工操作，提高生产效率与生产质量。

本实用新型采用的技术是：

一种锻造曲轴的工装，包括上模与下模，上模设有成型弧面及第一成型平面，第一成型平面对称设置在成型弧面两侧，成型弧面与第一成型平面相切；下模设有成型槽，成型槽设有对称的第二成型平面，第一成型平面与第二成型平面平行设置；上模设有与压力机连接的顶面，下模设有放置平面，锻件置于放置平面上，压力机驱动上模靠近下模，直至顶面与放置平面相平后，压力机驱动上模远离下模。

通过上述方案，利用设计好的上模进行对锻件的变形引导，保证锻件的加工精度，利用下模进行受力支撑，配合上模对锻件进行挤压变形，能保证锻件一步加工到位，无需反复比对。

作为方案的进一步优化，两个第一成型平面的夹角为90°，两个第二成型平面的夹角为90°。针对于实际生产的曲轴为90°垂直结构，进行匹配设计。

作为方案的进一步优化，成型槽还设有第一过渡弧面，第二成型平面关于第一过渡弧面对称设置，第一过渡弧面与第二成型平面相切。第一过渡弧面能减少在加工过程中产生的集中应力，起到保护下模的作用。

作为方案的进一步优化，下模在第二成型平面与放置平面之间设有第二过渡弧面，第二过渡弧面与第二成型平面相切，第二过渡弧面与放置平面相切。通过相切过渡，保证锻造过程中对锻件的表面进行保护。

作为方案的进一步优化，上模在第一成型平面与顶面之间设有第三过渡弧面，第三过渡弧面与第一成型平面相切，第三过渡弧面与顶面相切。通过相切过渡，保证锻造过程中对锻件的表面进行保护。

作为方案的进一步优化，上模的两个端面上设有第一吊耳结构，下模的两个侧面设有第二吊耳结构。吊耳结构用于进行模具搬运与安装拆卸时使用，便于操作。

作为方案的进一步优化，上模设有燕尾结构。燕尾结构用于对上模进行安装以及替换。

作为方案的进一步优化，下模底部中心设有定位孔结构。提高模具安装精度，保证锻件质量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过上述工装，能有效一次完成曲轴的加工，同时保证锻件加工后表面光滑无压痕，大大降低加工难度以及人工成本。

通过多个过渡弧面的设计，能保证在锻造曲轴的过程中，曲轴表面无损伤，同时保证模具受到的应力尽可能小。

通过燕尾结构可以进行不同尺寸的上模更换，实现多种尺寸曲轴的加工。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种锻造曲轴的工装的结构示意图之一；

图2为本实用新型提供的一种锻造曲轴的工装的上模的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种锻造曲轴的工装的下模的结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种锻造曲轴的工装的结构示意图之二；

图5为本实用新型提供的一种锻造曲轴的工装的结构示意图之三。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

实施例1：

参照附图1-5所示，一种锻造曲轴的工装，包括上模1与下模2，上模1设有成型弧面11及第一成型平面12，第一成型平面12对称设置在成型弧面11两侧，成型弧面11与第一成型平面12相切；下模2设有成型槽，成型槽设有对称的第二成型平面21，第一成型平面12与第二成型平面21平行设置；上模1设有与压力机连接的顶面13，下模2设有放置平面22，锻件置于放置平面22上，压力机驱动上模1靠近下模2，直至顶面13与放置平面22相平后，压力机驱动上模1远离下模2。

传统的曲轴加工，在锻件弯曲变形的过程中，由于采用四点受力变形或三点受力变形的加工方式，其变形程度受到较多因素的影响，如锻件的温度、材料等不可控的因素影响，导致加工变形量不可控，需要反复比对。

在本实施例中，提出以设计好的上模1与下模2进行对锻件的弯曲加工，上模1通过的成型弧面11对锻件的内弯曲面进行引导变形，通过第一成型平面12与第二成型平面21，保证非弯曲段保证准直；放置平面22一方面用于在加工前放置锻件，另一方面作为完成加工的基准面；v形的上模1与v形的下模2根据不同弯曲角度，调整第一成型平面12及第二成型平面21的角度实现多种锻件的加工。

锻件的上表面先与成型弧面11接触变形，进而与第一成型平面12接触，第一成型平面12还能对上表面进行校正，保证非弯曲段的平整，同理，下模2的第二成型平面21具有第一成型平面12一样的功能。

通过上述方案，利用设计好的上模1进行对锻件的变形引导，保证锻件的加工精度，利用下模2进行受力支撑，配合上模1对锻件进行挤压变形，能保证锻件一步加工到位，无需反复比对。

作为方案的进一步优化，两个第一成型平面12的夹角为90°，两个第二成型平面21的夹角为90°。针对于实际生产的曲轴为90°垂直结构，进行匹配设计。在本实施例中，主要针对于轴线垂直的曲轴加工，90°的两个成型平面进行对应设计。

作为方案的进一步优化，成型槽还设有第一过渡弧面23，第二成型平面21关于第一过渡弧面23对称设置，第一过渡弧面23与第二成型平面21相切。第一过渡弧面23能减少在锻件加工过程中产生的集中应力，起到保护下模2的作用。

作为方案的进一步优化，下模2在第二成型平面21与放置平面22之间设有第二过渡弧面24，第二过渡弧面24与第二成型平面21相切，第二过渡弧面24与放置平面22相切。通过相切过渡，保证锻造过程中对锻件的表面进行保护。锻件的下表面在锻造过程中，先是放置在放置平面22上，在变形过程中，逐步与第二成型平面21接触，通过第二过渡弧面24进行放置平面22与第二成型平面21的引导，保证锻件下表面的成型。同时保证下表面在变形过程中受到的压痕尽量少，保证表面的光滑，提高锻件的质量。

作为方案的进一步优化，上模1在第一成型平面12与顶面13之间设有第三过渡弧面14，第三过渡弧面14与第一成型平面12相切，第三过渡弧面14与顶面13相切。为了在成型过程中避免上模1划伤锻件，通过相切过渡，保证锻造过程中对锻件的表面进行保护。

作为方案的进一步优化，上模1的两个端面上设有第一吊耳结构15，下模2的两个侧面设有第二吊耳结构25。吊耳结构用于进行模具搬运与安装拆卸时使用，便于操作。吊耳用于该工装的起吊，为了成型准确，使用方便，一般吊具设计在本体的重心也是中心处。

实施例2：

请参照图1-5所示，本实施例通过增设上模连接部件3与下模定位板4，使得本工装使用更加方便，适用性更强。

在本实施例中，上模1设有燕尾结构16。燕尾结构16用于对上模1进行安装以及替换。本工装还设有上模连接部件3，上模连接部件3通过燕尾结构31与上模1连接，上模连接部件3的顶部设有匹配压力机活塞杆的安装圆槽32，安装圆槽32周壁设有安装孔33与收紧螺栓，收紧螺栓与活塞杆之间设有橡胶垫。通过增加上模连接部件3，为更换不同尺寸的上模1提供了更多的便捷，简化上模1与压力机的连接。

作为方案的进一步优化，下模2底部中心设有定位孔结构26。提高模具安装精度，保证锻件质量。本工装还包括下模定位板4，下模定位板4中部设有定位凸起41，定位孔结构26与定位凸起41嵌套，起到对下模2的定位，下模定位板4还设有安装固定孔42，用于固定下模定位板4，在更换不同尺寸的下模2时，无需对下模2进行重复的中心定位，使用十分便捷。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。