专利名称：高速钢细长轴类件的锻造模具和锻造方法
技术领域：
本发明涉及一种高速钢轴类件的锻造模具和采用该模具锻造高速钢轴类件的锻造方法，具体的为一种高速高细长轴类件的锻造模具和采用该锻造模具锻造高度刚细长轴类件锻造方法。
背景技术：
由于高速钢塑性差，流动性不好且成型效果差，若采用用自由锻加工有高速钢制成的细长轴类件，会出现工效低且几何公差大，废品率较高。若采用压力机模锻，由于细长轴类件往往规格多、数量少，会导致开模费用很高。因此，由于高速钢具有塑性差、流动性不好以及成型效果差的特点，采用现有的锻造方法锻造由高速钢制成的细长轴类件时，具有致废品率高、加工成本法的缺点，无法保证产品质量。鉴于此，本发明旨在提出一种高速钢细长轴类件的锻造模具和采用该模具锻造采用高速钢制成的细长轴类件的锻造方法，该锻造模具结构简单，使用方便，采用该锻造方法锻造出来的细长轴类件具有成品率高、产品质量好以及加工成本低的优点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种高速钢细长轴类件的锻造模具，该锻造模具不仅结构简单，使用方便，而且能够有效满足高速钢细长轴类件的锻造要求，锻造得到的产品的质量更好。要实现上述技术目的，本发明的高速钢细长轴类件的锻造模具，包括上模和下模， 所述下模内设有前腔和后腔，所述前腔内径大于后腔的内径，所述上模外径等于所述前腔内径，且所述上模内设有内径与所述后腔内径相等的上腔。进一步，所述上模和下模均采用模具钢制成；
进一步，所述上模的顶端还设有直径大于所述前腔直径的上模盖，且所述上腔壁厚 15-20mm ；
本发明还公开了一种采用如上所述的高速钢细长轴类件的锻造模具锻造高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤
1)坯料加热将直径与所述后腔内径相等的高速钢坯料加热至1120-1150°C；
2)模具预热将所述上模和下模预热至80-120°C；
3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，再将所述上模装在所述下模上，且坯料的上部置于所述上腔内；
4)锻造。进一步，所述第2)步骤中，将所述上模装在所述下模上后，所述上模置于所述前腔内，且所述上模的下缘距离所述前腔上缘5-10mm ；
进一步，所述第4)步骤中，所述坯料的锻造比为2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍；进一步，所述第4)步骤完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离； 进一步，所述脱模工装为直径小于所述后腔直径的柱形结构件； 进一步，所述第4)步骤中，锻造完成后将所述上模和下模在水中冷却。本发明的有益效果为本发明高速钢细长轴类件的锻造模具的上模和下模用于容纳坯料的上腔、前腔和后腔均没有锥度，因此，锻造出来的高速钢细长轴类件没有锥度，减少了加工余量，节约材料，且尺寸精度高；采用模具钢制作上模和下模，不仅费用低，而且能够适用于小批量生产的需要。
图1为本发明高速钢细长轴类件的锻造模具实施例结构示意图2为采用本实施例高速钢细长轴类件的锻造模具锻造处的坯料结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。如图1所示，为本发明高速钢细长轴类件的锻造模具实施例结构示意图。本实施例的高速钢细长轴类件的锻造模具，包括上模1和下模2，所述下模2内设有前腔3和后腔 4，所述前腔3内径大于所述后腔4内径，所述上模1的外径等于所述前腔3内径，且所述上模1上设有内径与所述后腔4内径相等的上腔7。如图所示，所述上模1的顶端还设有直径大于所述前腔3直径的上模盖5，且所述上腔7壁厚15-20mm，设置上模盖5可防止上腔 7变形，使得得到的锻件精度更高，将上腔7壁厚设置为15-20mm，能够有效保证模具的受力性能，防止上腔7变形。本实施例的高速钢细长轴类件的锻造模具用于容纳坯料的上腔7、前腔3和后腔4 均没有锥度，因此，锻造出来的高速钢细长轴类件8没有锥度，减少了加工余量，节约材料， 且尺寸精度高，如图2所示。因此，本实施例的高速钢细长轴类件的锻造模具不仅结构简单，使用方便，而且能够有效满足高速钢细长轴类件8的锻造要求，锻造得到的产品的质量更好。进一步，所述上模1和下模2均采用模具钢制成，且在制作过程中不淬火，采用模具钢制作上模1和下模2，不仅费用低，而且能够适用于小批量生产的需要，不淬火则使得上模1和下模2均具有足够的塑性。下面结合上述实施例对本发明高速钢细长轴类件的锻造方法的具体实施方式
进行详细说明。本发明高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤
1)坯料加热将直径与所述后腔4内径相等的高速钢坯料加热至1120-1150°C，使坯料具有足够的塑性，便于锻造；
2)模具预热将所述上模1和下模2预热至80-120°C，使模具具有足够的塑性，防止模具在锻造过程中破裂；
3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，在将所述上模1装在所述下模2上，且坯料的上部置于所述上腔7内。将所述上模1装在所述下模2上后，所述上模1置于所述前腔 3内，且所述上模1的下缘距离所述前腔3上缘5-10mm，便于上模和下模对心，使得锻造得到的细长轴类件8的尺寸精度更高，废品率更少；
4)锻造锻造完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离，脱模工装为直径小于所述后腔4直径内径的柱形结构件，在外力作用下使下模和坯料分离；且锻造完成后将所述上模1和下模2在水中冷却，冷却后的上模1和下模2能够继续使用；所述坯料的锻造比为2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍，采用锻造比为2-2. 5，使得坯料锻造变形适中，更便于坯料选型。第一实施例
本实施例高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤
1)坯料加热将直径与所述后腔4内径相等的高速钢坯料加热至1150°C，使坯料具有足够的塑性，便于锻造；
2)模具预热将所述上模1和下模2预热至120°C，使模具具有足够的塑性，防止模具在锻造过程中破裂；
3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，在将所述上模1装在所述下模2上，且坯料的上部置于所述上腔7内。将所述上模1装在所述下模2上后，所述上模1置于所述前腔 3内，且所述上模1的下缘距离所述前腔3上缘10mm，便于上模和下模对心，使得锻造得到的细长轴类件8的尺寸精度更高，废品率更少；
4)锻造锻造完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离，脱模工装为直径下雨所述后腔4内径的柱形结构件，在外力作用下使下模和坯料分离；且锻造完成后将所述上模1和下模2在水中冷却，冷却后的上模1和下模2能够继续使用；所述坯料的锻造比为 2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍，采用锻造比为2-2. 5，使得坯料锻造变形适中，更便于坯料选型，本实施例的锻造比选用2. 3。采用本实施例的高速钢细长轴类件的锻造方法，不仅能够锻造出高速钢细长轴类件，而且锻造得到的高速钢细长轴类件精度高，废品少，且高速钢细长轴类件为变形处与变形处之间没有锥形过度，可减少加工余量，节约材料；锻造前通加热上模和下模能够有效增加上模和下模的塑性，使得上模和下模在锻造过程中部破裂，锻造后将上模和下模在冷水中冷却，使得上模和下模保持足够的刚度，并可多次重复使用。第二实施例
本实施例高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤
1)坯料加热将直径与所述后腔4内径相等的高速钢坯料加热至1120°C，使坯料具有足够的塑性，便于锻造；
2)模具预热将所述上模1和下模2预热至80°C，使模具具有足够的塑性，防止模具在锻造过程中破裂；
3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，在将所述上模1装在所述下模2上，且坯料的上部置于所述上腔7内。将所述上模1装在所述下模2上后，所述上模1置于所述前腔 3内，且所述上模1的下缘距离所述前腔3上缘5mm，便于上模和下模对心，使得锻造得到的细长轴类件8的尺寸精度更高，废品率更少；
4)锻造锻造完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离，脱模工装为直径小于所述后腔4内径的柱形结构件，在外力作用下使下模和坯料分离；且锻造完成后将所述上模1和下模2在水中冷却，冷却后的上模1和下模2能够继续使用；所述坯料的锻造比为2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍，采用锻造比为2-2. 5，使得坯料锻造变形适中，更便于坯料选型，本实施例的锻造比为2. 5。采用本实施例的高速钢细长轴类件的锻造方法，不仅能够锻造出高速钢细长轴类件，而且锻造得到的高速钢细长轴类件精度高，废品少，且高速钢细长轴类件为变形处与变形处之间没有锥形过度，可减少加工余量，节约材料；锻造前通加热上模和下模能够有效增加上模和下模的塑性，使得上模和下模在锻造过程中部破裂，锻造后将上模和下模在冷水中冷却，使得上模和下模保持足够的刚度，并可多次重复使用。第三实施例
本实施例高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤
1)坯料加热将直径与所述后腔4内径相等的高速钢坯料加热至1130°C，使坯料具有足够的塑性，便于锻造；
2)模具预热将所述上模1和下模2预热至100°C，使模具具有足够的塑性，防止模具在锻造过程中破裂；
3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，在将所述上模1装在所述下模2上，且坯料的上部置于所述上腔7内。将所述上模1装在所述下模2上后，所述上模1置于所述前腔 3内，且所述上模1的下缘距离所述前腔3上缘7. 5mm,便于上模和下模对心，使得锻造得到的细长轴类件8的尺寸精度更高，废品率更少；
4)锻造锻造完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离，脱模工装为直径小于所述后腔4内径的柱形结构件，在外力作用下使下模和坯料分离；且锻造完成后将所述上模1和下模2在水中冷却，冷却后的上模1和下模2能够继续使用；所述坯料的锻造比为 2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍，采用锻造比为2-2. 5，使得坯料锻造变形适中，更便于坯料选型，本实施例的锻造比为2。采用本实施例的高速钢细长轴类件的锻造方法，不仅能够锻造出高速钢细长轴类件，而且锻造得到的高速钢细长轴类件精度高，废品少，且高速钢细长轴类件为变形处与变形处之间没有锥形过度，可减少加工余量，节约材料；锻造前通加热上模和下模能够有效增加上模和下模的塑性，使得上模和下模在锻造过程中部破裂，锻造后将上模和下模在冷水中冷却，使得上模和下模保持足够的刚度，并可多次重复使用。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种高速钢细长轴类件的锻造模具，其特征在于包括上模和下模，所述下模内设有前腔和后腔，所述前腔内径大于所述后腔的内径，所述上模外径等于所述前腔内径，且所述上模内设有内径与所述后腔内径相等的上腔。
2.根据权利要求1所述的高速钢细长轴类件的锻造模具，其特征在于所述上模和下模均采用模具钢制成。
3.根据权利要求1或2所述的高速钢细长轴类件的锻造模具，其特征在于所述上模的顶端还设有直径大于所述前腔直径的上模盖，且所述上腔壁厚15-20mm。
4.一种采用如权利要求1-3任一项所述的高速钢细长轴类件的锻造模具锻造高速钢细长轴类件的锻造方法，其特征在于包括如下步骤1)坯料加热将直径与所述后腔内径相等的高速钢坯料加热至1120-1150°C；2)模具预热将所述上模和下模预热至80-120°C；3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，再将所述上模装在所述下模上，且坯料的上部置于所述上腔内；4)锻造。
5.根据权利要求4所述的高速钢细长轴类件的锻造方法，其特征在于所述第2)步骤中，将所述上模装在所述下模上后，所述上模置于所述前腔内，且所述上模的下缘距离所述前腔上缘5-10mm。
6.根据权利要求4所述的高速钢细长轴类件的锻造模具，其特征在于所述第4)步骤中，所述坯料的锻造比为2-2. 5，即坯料锻造后的最大直径为锻造前直径的2-2. 5倍。
7.根据权利要求4所述的高速钢细长轴类件的锻造方法，其特征在于所述第4)步骤完成后，采用脱模工装将坯料与所述上模和下模分离。
8.根据权利要求7所述的高速钢细长轴类件的锻造方法，其特征在于所述脱模工装为直径小于所述后腔直径的柱形结构件。
9.根据权利要求4所述的高速钢细长轴类件的锻造方法，其特征在于所述第4)步骤中，锻造完成后将所述上模和下模在水中冷却。
全文摘要
本发明公开了一种高速钢细长轴类件的锻造模具，包括上模和下模，所述下模内设有前腔和后腔，所述前腔内径大于后腔的内径，所述上模的外径等于所述前腔内径，且所述上模上设有内径与所述后腔内径相等的上腔。还公开了一种采用如上所述的高速钢细长轴类件的锻造模具锻造高速钢细长轴类件的锻造方法，包括如下步骤1)坯料加热将直径与所述后腔内径相等的高速钢坯料加热至1120-1150℃；2)模具预热将所述上模和下模预热至80-120℃；3)装模先将加热后的坯料放置于下模中，在将所述上模盖在所述下模上，且坯料的上部置于所述上腔内；4)锻造。
文档编号B21J13/02GK102371327SQ20111041366
公开日2012年3月14日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者刘世李, 戴新, 杨宏伟, 梁光辉, 蓝江, 阎小江, 陈绩 申请人:重庆工具厂有限责任公司