用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，包括上冲头、下冲头、芯辊和主轧模，上冲头从上至下依次由倒截头圆锥体段和圆柱体段同轴设置成一个整体；下冲头为截头圆锥体；芯辊为单圆柱体；主轧模从上至下依次由上圆柱体段、上倒截头圆锥体段、上内圆柱体段、中圆锥体段、中圆柱体段、下倒截头圆锥体段、下内圆柱体段、下圆锥体段和下圆柱体段同轴设置成一个整体。其优点是：工装结构简单，使用方便，并且使用所述工装进行异形辗环，可以准确、简单和快速地加工出与工程机械内梯形槽环形件尺寸相近的毛坯，从而降低精车加工的难度，提高工作效率。
【专利说明】
用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工程机械内梯形槽环形件的生产领域，具体涉及工程机械内梯形槽环形件毛坯的锻造，属于异形环锻件工装。
【背景技术】
[0002]工程机械内梯形槽环形件在国内外的应用非常广泛，尤其在工程机械设备方面有着广阔的前景，是矿山机械设备的重要组成部分。目前，工程机械内梯形槽环形件的生产方法为:以坯钢为原料，经下料、锻造制坯辗环，制得与工程机械内梯形槽环形件尺寸相近的毛坯，然后经热处理、精车加工后得到工程机械内梯形槽环形件；在锻造制坯辗环工艺中，需要用到特殊形状的工装来进行辗环制坯；但是现在很多工厂，使用的工装设计不合理，辗环制得的毛坯与所要制造的零件外形相差很大，加大了精车加工的难度，原料消耗较多，降低了生产效率,增加了成本。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种能准确、简单和快速地加工出与工程机械内梯形槽环形件尺寸相近的毛坯的工装，从而降低精车加工的难度。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是:用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，包括上冲头、下冲头、芯辊和主轧模，其特点是:上冲头从上至下依次由倒截头圆锥体段和圆柱体段同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段的小直径等于圆柱体段的直径；下冲头为截头圆锥体；上冲头的圆柱体段的直径不小于下冲头的截头圆锥体的小直径；芯辊为圆柱体；上冲头的圆柱体段的直径大于芯辊的直径；主轧模从上至下依次由上圆柱体段、上倒截头圆锥体段、上内圆柱体段、中圆锥体段、中圆柱体段、下倒截头圆锥体段、下内圆柱体段、下圆锥体段和下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，并且上、下圆柱体段的直径大于中圆柱体段的直径，中圆柱体段的直径大于上、下内圆柱体段的直径，上、下内圆柱体段的直径相等，上倒截头圆锥体段的小直径和上、下内圆柱体段的直径、中圆锥体段的小直径、下倒截头圆锥体段的小直径、下圆锥体段的小直径都相等，中圆锥体段的大直径、中圆柱体段的直径和下倒截头圆锥体段的大直径都相等，下圆锥体段的大直径、上倒截头圆锥体段的大直径和下圆柱体段的直径都相等。
[0005]进一步的，前述用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其中:所述上冲头的圆柱体段的直径等于下冲头的截头圆锥体的小直径。
[0006]进一步的，前述用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其中:所述主轧模的上圆柱体段和上倒截头圆锥体段之间的过渡处为圆弧；下圆柱体段和下圆锥体段之间的过渡处为圆弧；上内圆柱体段和中圆锥体段之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段和中圆锥体段之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段和下倒截头圆锥体段之间的过渡处为圆弧；下倒截头圆锥体段和下内圆柱体段之间的过渡处为圆弧。
[0007]进一步的，前述用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其中:所述主轧模的上倒截头圆锥体段、下圆锥体段的母线与水平面的夹角为3?10度，优选为7度。
[0008]进一步的，前述用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其中:所述主轧模的中圆锥体段、下倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为17.5?22.5度，优选为20度。
[0009]本实用新型的有益效果为:本实用新型所述工装结构简单，使用方便；并且使用所述工装，可以准确、简单和快速地加工出与工程机械内梯形槽环形件尺寸相近的毛坯，从而降低精车加工的难度。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型所述工装中上冲头的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型所述工装中下冲头的结构示意图。
[0012]图3是本实用新型所述工装中主轧模的结构示意图。
[0013]图4是本实用新型所述工装中芯辊的结构示意图。
[0014]图5是初步毛坯的结构示意图。
[0015]图6是中间毛坯的结构示意图。
[0016]图7是工程机械内梯形槽环形件毛坯的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过具体实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述。
[0018]用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，如图1、图2、图3、图4所示，包括上冲头1、下冲头2、芯辊4和主轧模3，其特点是:上冲头I从上至下依次由倒截头圆锥体段11和圆柱体段12同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段11的小直径等于圆柱体段12的直径；下冲头2为截头圆锥体；上冲头I的圆柱体段12的直径不小于下冲头2的截头圆锥体的小直径，优选为上冲头I的圆柱体段12的直径等于下冲头2的截头圆锥体的小直径；芯辊4为圆柱体；上冲头I的圆柱体段12的直径大于芯辊4的直径，因为只有这样，才能把芯辊4伸入到上冲头I冲孔后的毛坯中，进行辗环；主轧模3从上至下依次由上圆柱体段31、上倒截头圆锥体段32、上内圆柱体段33、中圆锥体段34、中圆柱体段35、下倒截头圆锥体段36、下内圆柱体段37、下圆锥体段38和下圆柱体段39同轴设置成一个整体，其中上圆柱体段31的直径等于下圆柱体段39的直径，并且上、下圆柱体段31、39的直径大于中圆柱体段35的直径，中圆柱体段35的直径大于上、下内圆柱体段33、37的直径，上、下内圆柱体段33,37的直径相等，上倒截头圆锥体段32的小直径和上、下内圆柱体段33、37的直径、中圆锥体段34的小直径、下倒截头圆锥体段36的小直径、下圆锥体段38的小直径都相等，中圆锥体段34的大直径、中圆柱体段35的直径和下倒截头圆锥体段36的大直径都相等，下圆锥体段38的大直径、上倒截头圆锥体段32的大直径和下圆柱体段39的直径都相等。在主轧辊3上设置的上圆柱体段31和下圆柱体段39，可以在辗环时与毛坯形成一个闭式型腔，使毛坯在辗环时不能上下窜动，保证了尺寸精度。在本实施例中，所述主轧模3的上圆柱体段31和上倒截头圆锥体段32之间的过渡处为圆弧；下圆柱体段39和下圆锥体段38之间的过渡处为圆弧；上内圆柱体段33和中圆锥体段34之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段35和中圆锥体段34之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段35和下倒截头圆锥体段36之间的过渡处为圆弧；下倒截头圆锥体段36和下内圆柱体段37之间的过渡处为圆弧；过渡处为圆弧，有利于金属的流动，使充形更加充分，提高了辗环后毛坯的尺寸精度。在本实施例中，所述主轧模3的上倒截头圆锥体段32、下圆锥体段38的母线与水平面的夹角为3?10度，优选为7度。上倒截头圆锥体段32、下圆锥体段38与水平面存在一个角度，能在辗环时对进料起到导向作用，但是角度不能过小，角度过小会不利于金属的流动，使充型不充分，角度也不能太大，角度太大会导致费料。在本实施例中，所述主轧模3的中圆锥体段34、下倒截头圆锥体段36的母线与水平面的夹角为17.5?22.5度，优选为20度。上述夹角能使辗环所得毛坯与所要生产的零件尺寸更加的相近。
[0019]本实施例提供的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装的工作原理为:如图1至7所示，一、用下冲头2对墩粗后的毛坯进行下冲孔，冲出一个圆锥体形的下盲孔；二、用上冲头I对第一步所得坯料冲透孔，制得如图5所示的初步毛坯5 ;三、把初步毛坯5在轧环机上进行第一次常规矩形辗环，制得如图6所示的中间毛坯6 ;四、进行第二次异形辗环:把芯辊4伸入中间毛坯6中，中间毛坯6的外壁置于主轧模3的上倒截头圆锥体段32和下圆锥体段38的中间并靠住中圆柱体段35，随着主轧模3的自转，带动中间毛坯6旋转，并且芯辊4同时慢慢地向着主轧模3平移，挤压中间毛坯6的侧壁，使其产生塑形变形并充满主轧模3外部型腔，最后制得如图7所示的工程机械内梯形槽环形件毛坯7(图中虚线是工程机械内梯形槽环形件毛坯7经精车加工后所得的工程机械内梯形槽环形件的外轮廓线)。
[0020]本实用新型的优点是:本实用新型所述工装结构简单，使用方便；并且使用所述工装进行异形辗环，可以准确、简单和快速地加工出与工程机械内梯形槽环形件尺寸相近的毛坯，从而降低精车加工的难度，减少了原料的损耗，提高了工作效率，也相应降低了生产成本。
【权利要求】
1.用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，包括上冲头、下冲头、芯辊和主轧模，其特征在于:上冲头从上至下依次由倒截头圆锥体段和圆柱体段同轴设置成一个整体，倒截头圆锥体段的小直径等于圆柱体段的直径；下冲头为截头圆锥体；上冲头的圆柱体段的直径不小于下冲头的截头圆锥体的小直径；芯辊为圆柱体；上冲头的圆柱体段的直径大于芯辊的直径；主轧模从上至下依次由上圆柱体段、上倒截头圆锥体段、上内圆柱体段、中圆锥体段、中圆柱体段、下倒截头圆锥体段、下内圆柱体段、下圆锥体段和下圆柱体段同轴设置成一个整体，其中上圆柱体段的直径等于下圆柱体段的直径，并且上、下圆柱体段的直径大于中圆柱体段的直径，中圆柱体段的直径大于上、下内圆柱体段的直径，上、下内圆柱体段的直径相等，上倒截头圆锥体段的小直径和上、下内圆柱体段的直径、中圆锥体段的小直径、下倒截头圆锥体段的小直径、下圆锥体段的小直径都相等，中圆锥体段的大直径、中圆柱体段的直径和下倒截头圆锥体段的大直径都相等，下圆锥体段的大直径、上倒截头圆锥体段的大直径和下圆柱体段的直径都相等。
2.根据权利要求1所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述上冲头的圆柱体段的直径等于下冲头的截头圆锥体的小直径。
3.根据权利要求1或2所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述主轧模的上圆柱体段和上倒截头圆锥体段之间的过渡处为圆弧；下圆柱体段和下圆锥体段之间的过渡处为圆弧；上内圆柱体段和中圆锥体段之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段和中圆锥体段之间的过渡处为圆弧；中圆柱体段和下倒截头圆锥体段之间的过渡处为圆弧；下倒截头圆锥体段和下内圆柱体段之间的过渡处为圆弧。
4.根据权利要求1或2所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述主轧模的上倒截头圆锥体段、下圆锥体段的母线与水平面的夹角为3?10度。
5.根据权利要求4所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述主轧模的上倒截头圆锥体段、下圆锥体段的母线与水平面的夹角为7度。
6.根据权利要求1或2所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述主轧模的中圆锥体段、下倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为17.5?22.5度。
7.根据权利要求6所述的用于工程机械内梯形槽环形件毛坯锻造的工装，其特征在于:所述主轧模的中圆锥体段、下倒截头圆锥体段的母线与水平面的夹角为20度。
【文档编号】B23P15/00GK203992991SQ201420350906
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月30日 优先权日:2014年6月30日
【发明者】吴剑, 黄诚, 戴玉同, 范禹, 朱乾浩 申请人:张家港海陆环形锻件有限公司