一种阶梯型结构锻造切边模具的制作方法

本发明属于锻造领域，具体地说是模锻生产过程中切除锻件飞边的模具

背景技术：

锻造生产过程中，锻件的模锻生产工艺包括：加热、预锻、终锻、切边、校正等工序，切边工序是利用切边凸模，切边凹模将在终锻过程中产生的飞边切掉，以获得最终需要的锻件产品，采用现有平面刃口和斜面刃口的切边模具对于一些尺寸较大锻件由于模锻时产生的飞边较厚或锻件轮廓较长，以及一些锻造温度要求较低的特殊材料生产的锻件，会在切边时产生较大的抗力超过切边压力机的工作能力，造成飞边无法切除掉，如果切边设备是机械压力机甚至会对切边压力机造成损坏。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种阶梯型结构的切边模具，减小切边抗力，可以在设备额定压力较小的压力上进行大锻件和特殊材料锻件的飞边去除；由于此结构简单此结构同时具有模具加工工艺简单的优点。具体技术方案如下：

一种阶梯型结构锻造切边模具，包括切边凸模，切边凹模，切边凸模固定在压力机上滑块，切边凹模固定在压力机下工作台切边凹模刃口为阶梯型结构，刃口分成高低不同的多个层次；刃口的最高层顶面为定位面；每层刃口的水平刃口长度

由下列公式进行切边力核算，p＝k*σb*l*s；

其中，p为切边力；k为系数；σb为切边温度下的强度极限；l为锻件水平投影轮廓长度；s为锻件飞边的厚度；对于核算的切边力大于切边压力机工作能力时，将锻件水平投影轮廓长度l分成几段，选择其中几段作阶梯顶层，剩余的几段作为阶梯结构的次一层；根据上述计算得到的每层刃口长度进行切边刃口设计；阶梯型结构刃口各层间高度差应大于飞边厚度s的二分之一，但不大于飞边厚度s。

为解决飞边厚度不均造成的冲击，每层凹模刃口为曲面，所述曲面的弦高与该处飞边的厚度成正比。

本发明的优点是：

减小切边抗力，可以在设备工作压力较小的压力上进行大锻件和特殊材料锻件的飞边去除此结构简单，模具制作简单方便；由于每层凹模刃口为曲面，所述曲面的弦高与该处飞边的厚度成正比，因此，可将剪切力平衡地分配到每一个位置的剪切过程中，避免冲击造成的设备损坏及工件切口粗糙。

附图说明

图1为阶梯型结构锻造切边模具示意图；

图2为阶梯型刃口局部示意图；

图中，1-切边凸模；2-切边凹模；3-顶层刃口；4-次一层刃口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例详述本发明。

本发明的主要内容包括：1)一种阶梯型结构锻造切边模具；2)设计了阶梯型结构锻造切边模具使用方法。本发明用于锻造生产过程中切边环节，减小切边抗力，此结构简单，模具制作简单方便。

如图1所示，本发明一种阶梯型结构锻造切边模具，包括1-切边凸模；2-切边凹模；3-顶层刃口；4-次一层刃口；

进行切边力核算，锻件切边力计算公式为：p＝k*σb*l*s；

其中，k为系数；σb为切边温度下的强度极限；l为锻件水平投影轮廓长度；s为锻件飞边的厚度；

对于核算的切边力大于切边压力机工作能力时，将锻件水平投影轮廓长度l分成几段，选择其中几段作阶梯顶层刃口3，剩余的几段作为阶梯结构的次一层刃口4；

分别对顶层刃口3和次一层刃口4的水平刃口长度进行求和，并利用切边力计算公式分别对每层切边力进行核算，如果每层核算的切边力小于切边压力机工作能力，则可进行切边模刃口进行阶梯型结构设计；但是只要有一层的核算的切边力大于切边压力机工作能力，则需要继续对锻件水平投影轮廓长度l分段，并增加阶梯结构层次，重新核算，直至每层核算的切边力小于切边压力机工作能力；

根据上述计算得到的每层刃口长度进行切边刃口设计；

如图2所示，阶梯型结构刃口各层间高度差t应大于飞边厚度的二分之一，但不大于飞边厚度；

锻造生产过程中，将带有飞边的锻件放在切边凹模2刃口的顶层进行定位，在切边凸模1的推动下，锻件飞边逐一经过顶层刃口3，次一层刃口4的剪切，飞边与锻件本体脱离，每一层的切边力均小于切边压力机工作能力。

为保证冲击的平缓及平衡，所述每层凹模刃口为曲面，所述曲面的弦高与该处飞边的厚度成正比。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种阶梯型结构锻造切边模具，包括切边凸模，切边凹模，切边凸模固定在压力机上滑块，切边凹模固定在压力机下工作台；其特征在于：切边凹模刃口为阶梯型结构，刃口分成高低不同的多个层次；刃口的最高层顶面为定位面；每层刃口的水平刃口长度由下列公式进行切边力核算，P＝K*σb*L*S；将锻件水平投影轮廓长度L分成几段，选择其中几段作阶梯顶层，剩余的几段作为阶梯结构的次一层；每层凹模刃口为曲面，所述曲面的弦高与该处飞边的厚度成正比。本发明的优点是：减小切边抗力，可以在设备工作压力较小的压力上进行大锻件和特殊材料锻件的飞边去除此结构简单，模具制作简单方便。

技术研发人员：焉永才;侯东波;杜超;许斌
受保护的技术使用者：辽宁五一八内燃机配件有限公司
技术研发日：2016.11.11
技术公布日：2018.05.25