专利名称：一类截齿体的一次成形装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属塑性成形技术工艺及其装置，具体说是涉及一种一类截齿体的一次成形装置。
背景技术：
截齿是安装在采煤机或掘进机最前端的刀具，市场需求量很大，是由合金结构钢刀体(即截齿体)上钎焊硬质合金刀头组合而成的。国产采煤机截齿寿命较低，仅是国外优质截齿(德国截齿)寿命的1/3，造成了硬质合金和钢材等贵重原材料的巨大浪费。由于以往截齿加工制造方法都不大理想，生产效率低，产品寿命短，因此，选择优良材质、提高截齿的机械性能和表面硬度，寻找出成本低、质量好的制造工艺是截齿生产中亟待解决的问题。目前，截齿体的成形工方法主要有两种一、用热模锻方法锻打成形，再通过机械加工获得最终零件；二、直接用金属棒料通过机械加工获得最终零件。以上两种加工制造方法都存在效率低、材料浪费、加工成本高以及加工刀痕的问题，尤其加工刀痕，在截齿的使用中容易因应力集中而造成断裂现象，引起整个截齿报废。而本实用新型所涉及的带筋类截齿，因其锥体部分带四条立筋，且立筋高宽比最大处达1. 2，因此，锻造时立筋充满相当困难，现多采用多次锻造的方法使其成形，且形成锻造飞边，造成生产效率低，材料浪费严重。
发明内容本实用新型的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种一类截齿体的一次成形装置，该装置可使带筋类截齿体一次成形，立筋充满，无飞边。本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现的本实用新型的一类截齿体的一次成形装置包括相对扣放在一起的上模架和下模架，由下至上依次填装在上模架腔体内的下浮动凹模、上浮动凹模、位于上浮动凹模顶面与上模架的顶部封板底面之间的弹簧，以及位于由上下浮动凹模共同构成的模腔中、并与模腔相配合的活动镶块、设置在活动镶块上端面与上模架的顶部封板底面间的压块；由上至下依次填装在下模架腔体内的与下浮动凹模的底面配合的定位凹模、上垫板、下垫板；在所述定位凹模的上加工有与柱形胚料直径相配合的中空柱腔，在所述上垫板上加工有孔径大于定位凹模上加工出的中空柱腔孔径的用于安放限位杆、垫块的中空柱腔，限位杆的直径与柱形胚料直径相等，其上端竖直向上延伸至定位凹模中空柱腔内；在所述下垫板上加工有孔径小于上垫板上加工出的中空柱腔孔径的用于安放顶杆的中空柱腔；在所述下模架的底部封板以与下垫板上加工中空柱腔共轴线的方式加工有用于安放顶杆的中空柱腔。本实用新型中所述活动镶块是由四块实心异型柱状体构成，与所述的上、下浮动凹模共同构成的模腔相配合共同构成与被加工的成形一类截齿体的形状相同。本实用新型中将浮动凹模设计成由上、下浮动凹模组成的目的是便于制造和更换；通过更换浮动凹模和活动镶块可实现同类型不同型号的带筋类截齿的一次成形。本实用新型是为在常规单动压机上实现两步联动镦挤而专门设计的一套成形装
3置，其工作原理如下该装置在压机开始下行时，弹簧支撑力可保持浮动凹模随压机一起下行，并使毛坯可以在浮动凹模型腔内自由镦粗；活动镶块放置在浮动凹模相应型腔内，在压机开始下行时可上下自由运动，并在浮动凹模和定位凹模闭合后，在压块及浮动凹模斜面的共同作用下，沿浮动凹模斜面向斜下方相对浮动凹模运动，对坯料进行挤压；压块固定于上模架， 用于对活动镶块施压；定位凹模、限位杆、垫块、垫板和顶杆位于下模架内，起到坯料定位及锻后顶出的作用。进一步讲加热后的毛坯放入定位凹模后，压机下行，坯料与浮动凹模接触，浮动凹模在弹簧的支撑下继续随压机下行，坯料开始在浮动凹模型腔内镦粗；当压机下行至浮动凹模和定位凹模接触后，浮动凹模停止下行，而活动镶块在压块和浮动凹模斜面的共同作用下沿浮动凹模斜面向斜下方相对浮动凹模运动，对坯料进行挤压，直至设定挤压行程， 完成挤压，成形出立筋充满的截齿体锻件；然后压机上行，浮动凹模和定位凹模分离，成形锻件留在定位凹模内，通过顶杆、垫块和限位杆将锻件顶出。本实用新型的有益效果如下采用本实用新型的装置可使加工工艺简单、流程缩短，可实现制坯、成形一次动作完成，效率高、成本低。且在锻造成形过程中零件内部形成完整的金属流线，材料综合机械性能有提高，产品性能好，质量稳定，满足煤炭行业对提升产品性能的要求。
图1为现有技术的带筋类截齿的锻造成形示意图。图2为使用本实用新型装置成形示意图。图中1为毛坯，2为锻件。图3为本实用新型成形装置的结构示意图。图中序号3为顶杆，4b为上垫板、4a为下垫板，5为垫块，6为限位杆，7为定位凹模，8a下浮动凹模，8b上浮动凹模，9为压块，10为弹簧，11为活动镶块，12为上模架， 13为下模架。图4是下浮动凹模结构形式示意图。图5是图4的剖视图。图6是上浮动凹模结构形式示意图。图7是图6的剖视图。图8是活动镶块结构形式示意图。图9是图8的俯视图。图10是活动镶块的立体图。图11为本实用新型的两步联动镦挤一次热成形过程示意图。
具体实施方式
本实用新型以下结合实施例(附图)作进一步描述本实用新型的一类截齿体的一次成形装置包括相对扣放在一起的上模架12和下模架13，由下至上依次填装在上模架12腔体内的下浮动凹模8a(见附图4、5)、上浮动凹模8b (见附图6、7)、位于上浮动凹模顶面与上模架12的顶部封板底面之间的弹簧10，以及位于由上下浮动凹模共同构成的模腔中、并与模腔相配合的活动镶块11 (见附图8、9、10)、设置在活动镶块11上端面与上模架12的顶部封板底面间的压块9 ；由上至下依次填装在下模架13腔体内的与下浮动凹模8a的底面配合定位凹模7、上垫板4b、下垫板4a ；其中所述活动镶块11是由四块实心异型柱状体构成，与所述的上、下浮动凹模8a、8b共同构成的模腔相配合共同构成与被加工的成形一类截齿体的形状相同。在所述定位凹模7的上加工有与一类截齿体的轴颈相配合的中空柱腔，在所述上垫板4b上加工有孔径大于定位凹模7上加工出的中空柱腔孔径的用于安放限位杆6、垫块 5的中空柱腔，限位杆6的直径与柱形胚料直径相等，其上端竖直向上延伸至定位凹模7中空柱腔内；在所述下垫板4a上加工有孔径小于上垫板4b上加工出的中空柱腔孔径的用于安放顶杆3的中空柱腔；在所述下模架13的底部封板以与下垫板4a上加工中空柱腔共轴线的方式加工有用于安放顶杆3的中空柱腔。如图7所示，加热后的毛坯1放入定位凹模7后，压机下行，毛坯1与浮动凹模8 接触，浮动凹模8在弹簧10的支撑下继续随压机下行，毛坯1开始在浮动凹模8型腔内镦粗；当压机下行至浮动凹模8和定位凹模7接触后，浮动凹模8停止下行，而活动镶块11在压块9和浮动凹模8斜面的共同作用下沿浮动凹模8斜面向斜下方相对浮动凹模8运动， 对毛坯1进行挤压，直至设定挤压行程，完成挤压，成形出立筋充满的截齿体锻件2 ；然后压机上行，浮动凹模8和定位凹模7分离，成形锻件2留在定位凹模7内，通过顶杆3、垫块5 和限位杆6将锻件2顶出。再放进毛坯1重复以上动作。
权利要求1.一种一类截齿体的一次成形装置，其特征在于所述装置包括相对扣放在一起的上模架(12)和下模架(13)，由下至上依次填装在上模架(12)腔体内的下浮动凹模(8a)、上浮动凹模(8b)、位于上浮动凹模顶面与上模架(12)的顶部封板底面之间的弹簧(10)，以及位于由上下浮动凹模共同构成的模腔中、并与模腔相配合的活动镶块(11)、设置在活动镶块 (11)上端面与上模架(12)的顶部封板底面间的压块(9);由上至下依次填装在下模架(13) 腔体内的与下浮动凹模(8a)的底面配合的定位凹模(7)、上垫板(4b)、下垫板(4a)；在所述定位凹模(7)的上加工有与柱形胚料直径相配合的中空柱腔，在所述上垫板(4b)上加工有孔径大于定位凹模(7)上加工出的中空柱腔孔径的用于安放限位杆(6)、垫块(5)的中空柱腔，限位杆(6)的直径与柱形胚料直径相等，其上端竖直向上延伸至定位凹模(7)中空柱腔内；在所述下垫板(4a)上加工有孔径小于上垫板(4b)上加工出的中空柱腔孔径的用于安放顶杆(3)的中空柱腔；在所述下模架(13)的底部封板以与下垫板(4a)上加工中空柱腔共轴线的方式加工有用于安放顶杆(3)的中空柱腔。
2.根据权利要求1所述的成形装置，其特征在于所述活动镶块(11)是由四块实心异型柱状体构成，与所述的上、下浮动凹模(8a、8b)共同构成的模腔相配合共同构成与被加工的成形一类截齿体的形状相同。
专利摘要一种一类截齿体的一次成形装置，其特征在于所述装置包括相对扣放在一起的上模架(12)和下模架(13)，由下至上依次填装在上模架(12)腔体内的下浮动凹模(8a)、上浮动凹模(8b)、位于上浮动凹模顶面与上模架(12)的顶部封板底面之间的弹簧(10)，以及位于由上下浮动凹模共同构成的模腔中、并与模腔相配合的活动镶块(11)、设置在活动镶块(11)上端面与上模架(12)的顶部封板底面间的压块(9)；由上至下依次填装在下模架(13)腔体内的与下浮动凹模(8a)的底面配合的定位凹模(7)、上垫板(4b)、下垫板(4a)。
文档编号B21J9/06GK202045314SQ201120110828
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者刘丹, 刘华, 刘百宣, 孙红星, 王伟钦 申请人:郑州机械研究所