一种基于锻造零件的成型复合模具的制作方法
【专利摘要】一种基于锻造零件的成型复合模具，它包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模下锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔；该模具型腔包括内模套的内锥孔和上端面，外模的大锥孔和连接面，压头外圆锥、内锥盲孔、下端面；锻压时，将下半模置于锻造工作台上，加热好的坯料垂直放置型腔内，设备锤头下行，将坯料挤入内模套内锥孔内而成形毛坯下部分，并锻压上端法兰；锤头上行后压头置于型腔内，锤头再下行锻压，将坯料反向挤入内锥盲孔内而成形毛坯上部分，同时锻压法兰定形后，从型腔中顶出；它克服了现有胎模锻存在锻件表面质量，生产效率，胎模寿命都比较低的缺陷；广泛适用于自由锻设备上锻造框架轴类零件毛坯。
【专利说明】
一种基于锻造零件的成型复合模具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种基于锻造零件的成型复合模具。
【背景技术】
[0002]在机械制造中，受力关键部位重要零件的毛坯常设计成锻件;根据锻件的形状、大小、生产数量选用不同的锻造工艺;传统的锻造工艺主要有自由锻、模锻和胎模锻。自由锻:锻造的零件毛坯精度低，机加余量大，生产率低，只用于形状简单的轴类，盘类和环形零件单件或小批生产;模锻:需要模锻设备和专用锻模，生产工步多，一般需要制坯、预锻、终锻、切边等多个工步，且生产准备周期长，模具费用高，特别适应于大批量生产;胎模锻:在自由锻设备上采用活动胎模锻造零件的毛坯，它是介于自由锻和模锻之间的一种锻造工艺，与模锻相比，锻件表面质量，生产率，胎模寿命都比较低;框架轴类零件其结构特点:直径变化大，轴向尺寸长，结构较复杂，不便于金属流动，锻造生产制坯困难，并且后续机加余量很大。
【发明内容】
[0003]针对上述情况，本实用新型的目的在于提供一种基于锻造零件的成型复合模具，它既加工余量小，形状规整，尺寸精确；又能提高材料利用率，而且模具结构简单，制造容易，生产周期短，节能降耗，技术经济性好，便于普及推广。
[0004]为了实现上述目的，一种基于锻造零件的成型复合模具，它包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模下锥孔内而组成的下半模，所述上半模与所述下半模结合组成模具型腔;该模具型腔包括内模套的内锥孔和上端面，外模的大锥孔和连接面，压头外圆锥、内锥盲孔、下端面。
[0005]为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是:
[0006]所述外模包括设有中空的圆柱体；
[0007]所述中空由上、下两个反向锥孔及连接面组成；
[0008]所述上锥孔与压头配合；
[0009]所述下锥孔与内模套外锥配合；
[0010]所述内模套上端面高于连接面，其高度差h值为0.3?0.5mm;
[0011]所述内模套的内锥孔表面与其上端面之间设有过渡圆弧，其半径值为8?15mm;
[0012]所述内模套选用牌号为3Cr2W8V优质模具钢制造。
[0013]本实用新型一种基于锻造零件的成型复合模具，采用包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模下锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔;该模具型腔包括内模套的内锥孔和上端面，外模的大锥孔和连接面，压头外圆锥、下端面、内锥盲孔;锻压时，将下半模置于自由锻设备工作台上，加热好的坯料垂直放置型腔内，设备锤头下行，将坯料挤入内模套内锥孔内而成形毛坯下部分，并锻压上端法兰;锤头上行后压头置于型腔内，锤头再下行锻压，将坯料反向挤入内锥盲孔内而成形毛坯上部分，同时锻压法兰定形后，从型腔中顶出的技术方案;它克服了现有胎模锻存在锻件表面质量，生产效率，胎模寿命都比较低的缺陷。
[0014]本实用新型相比现有技术所产生的有益效果:
[0015](I)本实用新型采用包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔的技术方案；它改变了现有胎模和锻模的结构形式；
[0016](Π)本实用新型采用包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔的技术方案;它简化了工艺，又提高了设备的通用性；
[0017](m)本实用新型采用包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔的技术方案;所锻毛坯的形状十分规整，尺寸精度和位置精度都很高，加工余量显著减小；
[0018](IV)本实用新型采用包括由压头组成的上半模，由内模套置于外模锥孔内而组成的下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔的技术方案;它显著提高了材料的利用率，节能降耗和技术经济效益明显；
[0019](V)本实用新型采用半径值为8-15mm过渡圆弧的技术方案;显著提高了内模套的使用寿命；
[0020](VI)本实用新型采用内模套上端面连接面高h，h值为0.3?0.5mm的技术方案;使压头反挤压成形框架轴毛坯的上部分时，限制了已成形毛坯的下部分金属逆向流动，方便毛坯成形，显著提高了锻件毛坯的质量和合格率；
[0021](W)本实用新型采用由外模、内模套和压头组成复合形成模的技术方案;使上半模压头结构简单，体积大大减小，降低了模具材料消耗量，较大幅度降低了模具成本；
[0022](ΥΠΟ本实用新型采用上、下两个反向锥孔及连接面组成的技术方案，使得锻件毛坯无飞边，省却切边工序;其尺寸精度，形状和位置精度及表面质量均接近模锻毛坯的质量；
[0023](K)本实用新型采用由上、下两个反向锥孔及连接面的中空圆柱体外模的技术方案，实现模具结构组合形式的突破；
[0024](X)本实用新型采用双锥结构的内模套，并选优质牌号为3Cr2W8V的模具钢和淬火工艺的技术解决方案;使淬火硬度达40—50HRC，提高了内模套使用寿命;方便锻件毛坯出模，使模具结构简单;采用在自由锻设备上锻造的框架轴类零件毛坯的技术方案，它比胎模锻节约原材料46.6%,比模锻节约原材料19.5%，内模套寿命比胎模提高4?5倍;按800件/年计算，每年可节约原材费用25.7万圆，节约模具成本4万多圆，减少机加费用3.2万圆；而且模具结构简单，制造容易，生产周期短，节能降耗，技术经济性好，便于普及推广。
[0025]本实用新型适用于自由锻设备上锻造框架轴类零件毛坯。
[0026]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
【附图说明】
[0027]图1为复合成形模主剖视图。
[0028]图2为复合成形模锻造的框架轴毛坯图。
[0029]图中:1、外模;2、内模套;3、压头;4、锻件毛胚，11、下锥孔;12、连接面;13、上锥孔；21、内模套外锥；22、锥孔;23、上端面;24、过渡圆弧;31、压头柱体;32、外圆锥;33、下端面；34、内锥盲孔。
【具体实施方式】
[0030]图1示出了本实用新型一种基于锻造零件的成型复合模具的实施例，该复合成形模由压头3组成上半模，由内模套2置于外模下锥孔11内而组成下半模，上半模与下半模结合组成模具型腔;该模具型腔包括内模套内锥孔22和上端面23，外模的上锥孔13和连接面12，压头3的压头柱体31、下端面33、内锥盲孔34;内模套2装入外模下锥孔11后，上端面必须高于连接面12，其高度h值为0.3?0.5mm，其作用在压头3反挤压成形框架轴毛坯的上部分时，能有效地限制已成形毛坯的下部分金属逆向流动，方便毛坯成形，非常明显地提高了锻件毛坯的质量和合格率;所述压头3由压头柱体31和一个上大下小的外圆锥32组合构成，以其中心线为基准设计有压头柱体31，外圆锥32，下端面33，内锥盲孔34;所述外模I设有两个反向锥孔，即下锥孔U、上锥孔13及连接面12组成中空的圆柱体;所述内模套2设计成双锥形结构，即内模套外锥21，内锥孔22与其上端面23的过渡圆弧24，根据框架轴类零件法兰两端轴的长度分别与法兰直径比值不同、过渡圆弧24其半径值为8?15mm;内模套2又选用牌号为3Cr2W8V优质模具钢制造，淬火硬度达40?50HRC，采取前述这些措施就大大提高了内模套的使用寿命。
[0031]本实用新型了所提供锻造框架轴类零件毛坯的复合成形模，其工作过程的特征在于:外模I和内模套2组合成形锻件毛坯下部分和中间部分的模具型腔;将下底面放置在自由锻设备的工作台面上，加热好的零件坯料垂直放置模具型腔内，自由锻设备锤头向下运行锻压，将部分热金属挤入内模套内锥孔22内而成形毛坯下部分，同时锻压上端法兰直径增大；随后自由锻设备锤头上行，停止;将压头3置于外模I上一个锥孔13内，自由锻设备锤头再向下运行，将上端法兰直径部分热金属反向挤入压头3的内锥盲孔34内，成形毛坯上部分，同时锻压中间法兰直径成形而锻成整体毛坯，最后将毛坯从型腔中顶出。
[0032]应用如图1所示的复合成形模，在自由锻设备上锻造框架轴类零件毛坯如图2;复合成形模锻比胎模锻节约原材料46.6%，复合成形模比模锻节约原材料19.5%。
【主权项】
1.一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于它包括由压头(3)组成的上半模，由内模套(2)置于外模(I)下锥孔(11)内而组成的下半模，所述上半模与所述下半模结合组成模具型腔;该模具型腔包括内模套(2)的内锥孔(22)和上端面(23)，外模(I)的上锥孔(13)和连接面(12)，压头(3)外圆锥(32)、下端面(33)、内锥盲孔(34)。2.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于:所述外模(1)包括设有中空的圆柱体。3.根据权利要求2所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述中空由上、下两个反向锥孔及连接面(12 )组成。4.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述上锥孔(13)与压头(3)配合。5.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述下锥孔(11)与内模套外锥(21)配合。6.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述内模套(2)上端面(23)比连接面(12)高h，h值为0.3?0.5mm。7.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述内模套(2)的内锥孔(22)表面与其上端面(23)之间设置过渡圆弧(24)连接，其过渡圆弧(24)半径值为8-15mm。8.根据权利要求1所述的一种基于锻造零件的成型复合模具，其特征在于所述内模套(2)选用牌号为3Cr2W8V模具钢制造。
【文档编号】B21K1/06GK205414289SQ201520994687
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年12月6日
【发明人】黄林春, 赵飞
【申请人】江麓机电集团有限公司