低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，模具由筒体、内圈、外圈、专用漏盘组成。专用漏盘有定位圈、固定腔，内圈有中间法兰成形腔、端部法兰成形腔、开档成形腔。用本实用新型成形时，压机走台上放专用漏盘，专用漏盘上放外圈；低速柴油机输出端轴颈坯料在专用漏盘中固定，外圈中装配内圈，内圈上放筒体，整体移至压机下，砧子压筒体，在中间法兰成形腔内镦粗成形低速柴油机输出端轴颈的中间法兰，在端部法兰成形腔、开档成形腔成形开档及端部法兰；脱模。采用本实用新型，中间法兰、开档及端部法兰在模具中成形，外形规则、尺寸精确，后序机加工余量少，节省原材料，制造周期短，制造成本低；金属纤维整体连续性好，内在质量好。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具。 低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具
【背景技术】
[0002] 低速柴油机输出端轴颈是曲轴的重要组成部分之一。低速柴油机输出端轴颈在自 由锻成形过程中容易出现两个问题：首先，两个法兰的直径较大，锻造过程号印时为了满足 窄砧子的宽度尺寸，只能将低速柴油机输出端轴颈开档直径在精加工尺寸上放大约200mm， 因为锻造过程不易操作的缘故，锻件实物的开档直径比工艺尺寸要更大一些，因此，自由锻 成形的低速柴油机输出端轴颈开档敷料严重，且开档尺寸主要靠机加工成形；其次，自由锻 成形两个法兰时，由于法兰直径大、宽度窄，很容易造成端部法兰端面凹陷以及两个法兰歪 斜，因此，较大机型（50机及以上机型)的低速柴油机输出端轴颈返工及报废率较高。另外， 自由锻成形低速柴油机输出端轴颈锻件时，两个法兰及开档余面较大、敷料较多，这造成了 原材料利用率低及后序的机加工工时增加很多。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种后序加工余量少、材料利用率 高、成本低的低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具。
[0004] 本实用新型目的的实现方式为，低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，由筒体、内 圈、夕卜圈、专用漏盘组成；内圈由两个半圈组成，内圈与外圈的高度相同，内圈外圆与外圈 内壁间有l -2mm的装配间隙；专用漏盘上端面有定位圈，定位圈内径等于外圈外径；中心 有固定低速柴油机输出端轴颈述料下端杆部的固定腔，固定腔内径大于低速柴油机输出端 轴颈坯料下端杆部外径30-50_ ;内圈的端部法兰成形腔的尺寸与低速柴油机输出端轴颈 锻件的端部法兰尺寸相同，开档成形腔的尺寸与低速柴油机输出端轴颈锻件的开档尺寸 相同，中间法兰成形腔的内径比低速柴油机输出端轴颈锻件的中间法兰直径大70-120mm， 高度相同；筒体外径< 内圈的外径，高度大于低速柴油机输出端轴颈坯料上端杆部长度 150-300mm，内径保证能够从低速柴油机输出端轴颈坯料的杆部套入和取下。
[0005] 用本实用新型成形低速柴油机输出端轴颈的方法是，压机走台上放专用漏盘，专 用漏盘上放外圈；低速柴油机输出端轴颈坯料在专用漏盘中固定，外圈中装配内圈，内圈上 放筒体，模具装配好整体移至压机下，砧子压筒体，镦粗成形低速柴油机输出端轴颈的中间 法兰，将筒体吊下，砧子再压低速柴油机输出端轴颈坯料上端杆部成形开档及端部法兰；从 模具中脱出低速柴油机输出端轴颈锻件。
[0006] 采用本实用新型，低速柴油机输出端轴颈的中间法兰、开档及端部法兰均在模具 中成形，所以锻件无需锻造敷料，外形规则，尺寸精确，锻件余量小，最大限度的节省了原材 料，降低了生产成本；同时也节省了机加工工时，缩短制造周期；能保证低速柴油机输出端 轴颈金属纤维的整体连续性，可提高低速柴油机输出端轴颈的内在质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0007] 图1为本实用新型装配后的结构示意图，
[0008] 图2为本实用新型半内圈结构示意图，
[0009] 图3为内圈结构剖视图，
[0010] 图4是外圈结构示意图，
[0011] 图5是低速柴油机输出端轴颈锻件脱模结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具由筒体1、内圈3、外圈4、专用漏盘5组成。 筒体1用于辅助成形中间法兰及锻件脱模；所述内圈3由两个半内圈组成，置于外圈4中， 装配后的内圈3、外圈4置于专用漏盘5上，是低速柴油机输出端轴颈中间法兰、开档及端部 法兰成形的关键部件。所述专用漏盘5起固定坯料2、定位及支撑作用。
[0013] 参照图1，筒体1高度大于低速柴油机输出端轴颈坯料2上端杆部长度 150-300mm，保证砧子压筒体1镦粗成形中间法兰过程中，内圈3上端面与外圈4上端面完 全平齐时，低速柴油机输出端轴颈述料2上端杆部未伸出筒体1。筒体1的外径< 内圈3的 外径，内径保证能够从低速柴油机输出端轴颈坯料3的杆部套入和取下即可。
[0014] 参照图1、2、3、4,内圈3由两个半圈组成，内圈3与外圈4的高度相同，内圈3外圆 与外圈4内壁间有l-2mm的装配间隙。内圈3装配在外圈4内，两个半内圈之间有6-12mm 间隙，防止内圈3反复使用后产生变形而不易装配和脱模。内圈3外壁有凸台9,外圈4内 壁上有与凸台9配合的凹口 10,模具装配好后，内圈3与外圈4在高度方向上未齐平，有一 部分伸出外圈4,压机施压时，内圈3下移压低速柴油机输出端轴颈坯料2的中间台阶形成 中间法兰，中间法兰成形后，内圈3和外圈4才完全装配在一起，此时，内圈3外壁凸台9和 外圈4内壁凹口 10配合在一起，限制内圈3在压力作用下下移。
[0015] 内圈3外圆及外圈4内壁均有较大的脱模斜度，便于装配和脱模；外圈4外圆为对 称的内凹形13,便于模具起吊。
[0016] 参照图2,内圈3上端面有四个吊装孔11，即每个半圈上有两个吊装孔，都在半圈 的重心线上，便于与外圈4装配时平稳起吊。内圈3外圆上设计有楔口 15,便于锻件脱模。
[0017] 参照图3,内圈3内有端部法兰成形腔6、开档成形腔7、中间法兰成形腔8,端部 法兰、开档及中间法兰均在这些型腔中成形。端部法兰成形腔6的尺寸与低速柴油机输出 端轴颈锻件14的端部法兰尺寸相同，且其底部设计有一圈凹槽12,便于端部法兰料充满模 腔，同时还可以起到消除应力集中和收集氧化皮的作用。开档成形腔7的尺寸与低速柴油 机输出端轴颈锻件14的开档尺寸相同。中间法兰成形腔8的内径比低速柴油机输出端轴 颈锻件14的中间法兰直径大70-120mm，高度相同，便于低速柴油机输出端轴颈坯料2入模。
[0018] 专用漏盘5上端面有深度为50mm的定位圈，定位圈内径等于外圈4外径，避免模 锻过程中上、下两部分模具产生移动而造成低速柴油机输出端轴颈锻件14杆部与法兰不 同心。中心有固定低速柴油机输出端轴颈述料2下端杆部的固定腔，固定腔内径大于下端 杆部外径30-50_，便于低速柴油机输出端轴颈述料2的放入和固定。
[0019] 低速柴油机输出端轴颈的中间法兰、开档及端部法兰均在本实用新型中成形，因 此，本实用新型是一种减小低速柴油机输出端轴颈的中间法兰、开档及端部法兰尺寸余量， 提高锻件锻造一次合格率，提高锻件内外形质量的装置。
[0020] 本实用新型模锻成形的具体步骤为：
[0021] 1)通过自由锻得到低速柴油机输出端轴颈坯料2,低速柴油机输出端轴颈坯料2 有用于成形低速柴油机输出端轴颈的中间法兰的中间台阶；有用于成形低速柴油机输出端 轴颈的开档及端部法兰的上端杆部；有在模锻过程中起固定和支撑作用的下端杆部；
[0022] 2)先将专用漏盘5放置于压机走台上，再将外圈4放于专用漏盘5的定位圈内，然 后，将高温保温充分（高温是1250±20°C，保温时间因坯料直径不同而保温时间不同）的低 速柴油机输出端轴颈述料2下端杆部在专用漏盘5中固定，再将内圈3的两个半圈逐个装 配在外圈4中，最后，将筒体1放在内圈3上；
[0023] 3)移动压机走台，将装配好的模具移至压机下，砧子压筒体1，间接镦粗低速柴油 机输出端轴颈坯料2中间台阶成形低速柴油机输出端轴颈的中间法兰，直到内圈3下移至 上端面与外圈4的上端面平齐时，压机停止施压；将筒体1吊下，砧子再压低速柴油机输出 端轴颈坯料2的上端杆部，成形低速柴油机输出端轴颈的开档及端部法兰；
[0024] 4)参照图5,将内圈3、外圈4及低速柴油机输出端轴颈锻件14整体吊下，移走下 面的专用漏盘5,再将内圈3、外圈4及低速柴油机输出端轴颈锻件14整体翻转180°后放 置于走台上的另外一个放置漏盘(放置漏盘内径大于内圈外径）上，再将筒体1放置在内圈 3上，砧子压筒体1，内圈3与低速柴油机输出端轴颈锻件14同时慢慢从外圈4中脱出，得 到尺寸规格符合工艺要求的低速柴油机输出端轴颈锻件14。
【权利要求】
1. 低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，其特征在于由筒体、内圈、外圈、专用漏盘组 成；内圈由两个半圈组成，内圈与外圈的高度相同，内圈外圆与外圈内壁间有1-2_的装配 间隙；专用漏盘上端面有定位圈，定位圈内径等于外圈外径；中心有固定低速柴油机输出 端轴颈述料下端杆部的固定腔，固定腔内径大于下端杆部外径30-50mm ;内圈的端部法兰 成形腔的内径与低速柴油机输出端轴颈锻件的端部法兰尺寸相同，开档成形腔的尺寸与低 速柴油机输出端轴颈锻件的开档尺寸相同，中间法兰成形腔的内径比低速柴油机输出端轴 颈锻件的中间法兰直径大70-120mm ;筒体外径< 内圈的外径，高度大于输出端轴颈坯料上 端杆部长度150_300mm，内径保证能够从输出端轴颈坯料的杆部套入和取下。
2. 根据权利要求1所述的低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，其特征在于内圈（3) 由两个半圈组成，内圈（3)装配在外圈（4)内，两个半内圈之间有6-12mm间隙。
3. 根据权利要求1所述的低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，其特征在于内圈（3) 外壁有凸台，外圈（4)内壁上有与凸台配合的凹口。
4. 根据权利要求1所述的低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，其特征在于内圈（3) 外圆及外圈（4)内壁均设有脱模斜度，内圈（3)外圆有楔口，内圈（3)上端面有四个吊装 孔；外圈（4)外圆为对称的内凹形。
5. 根据权利要求1所述的低速柴油机输出端轴颈模锻成形模具，其特征在于专用漏盘 (5)上端面有深度50mm的定位圈，定位圈内径等于外圈（4)外径。
【文档编号】B21J13/02GK203887125SQ201320884305
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】黄永强, 于海娟, 蔡洪平, 刘长安, 熊武, 林晨, 金迎松, 廉荣光, 张承峰, 黄丽秋, 陈国红, 彭茂华, 李朝金, 郭鹏程, 段来山, 耿德明, 白玉 申请人:武汉重工铸锻有限责任公司