一种三工位成型模具的制作方法_2

文档序号:8704700阅读:来源:国知局
平面,2112-过渡连接段,2113-第二级台阶,212-第二上模段,213-第三上模段,22-第一下模,3-终锻型腔,31-第二上模,311-第一过渡部位,Al-第一预锻镶块,A2-第二预锻镶块,32-第二下模。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明,但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0035]实施例1:
[0036]—种三工位成型模具,包括依次串联设置的预锻轨腰型腔1、预锻轨肢型腔2以及终锻型腔3,其左视图详见图2,所述预锻轨腰型腔I与现有技术的结构相同。
[0037]所述预锻轨肢型腔2包括第一上模21以及与所述第一上模21相匹配且设置在其正下方的第一下模22 ;沿其长度方向所述第一上模21包括第一上模段211以及与所述第一上模段211依次串联的且为可拆卸式的第二上模段212或者第三上模段213,详见图3、图31、图32、图4、图41以及图5,所述第二上模段212型腔面斜度tl为11.5°,详见图5,所述第三上模段213的型腔面斜度t2为7.8°,详见图41,在实际使用过程中第二上模段212型腔面斜度tl以及第三上模段213的型腔面斜度t2的取值还可以根据实际需求进行相应的设计。
[0038]沿其长度方向上述第一上模段211为由第一级台阶2111、过渡连接段2112以及第二级台阶2113依次串联形成的台阶式结构,所述过渡连接段2112以及所述第二级台阶2113的型腔面均为平面,详见图3以及图31,所述第一级台阶2111的长度为390_440mm,其型腔面包括沿其宽度方向依次并列设置的第一平面21111、凸面21112以及第二平面21113,详见图3以及图32,所述第一平面21111与所述第二平面21113之间的落差为2-4mm,所述凸面21112与所述第二平面21113的最大落差为2mm-4mm,所述过渡连接段2112的长度为50-100_,所述第二级台阶2113的长度为450-500_,所述第一级台阶2111与所述第二级台阶2113之间的最大落差为5-10mm。
[0039]所述终锻型腔3包括第二上模31以及与所述第二上模31相匹配且设置在其正下方的第二下模32 ;所述第二上模31以及所述第二下模32上分别设有呈凹腔形状且相对设置的第一过渡部位311以及第二过渡部位,所述凹腔处分别设有与所述第一过渡部位311相匹配且为可拆卸式的第一预锻镶块Al以及第一终锻镶块以及与所述第二过渡部位相匹配且为可拆卸式的第二预锻镶块A2以及第二终锻镶块,详见图6。
[0040]所述第一预锻镶块Al以及第一终锻镶块均包括左右平行设置且均为平面的第一左表面All和第一右表面A12、均与所述第一左表面All垂直设置且均为平面的第一下表面A13和第一后表面A14、与第一过渡部位311的型腔槽底面相配合且从左至右由al面和bl面串联形成的第一上表面A15以及从左至右由Cl面和dl面串联形成的且与所述第一后表面A14相对设置的第一型腔面A16,在所述第一预锻镶块Al中所述Cl面与所述第一左表面All之间的夹角为77°,在所述第一终锻镶块中所述Cl面与所述第一左表面All之间的夹角为81°,详见图61。
[0041]所述第二预锻镶块A2以及第二终锻镶块均包括左右平行设置且均为平面的第二左表面A21和第二右表面A22、均与所述第二左表面A21垂直设置且均为平面的第二上表面A23和第二后表面A24、与第二过渡部位的型腔槽底面相配合且从左至右由a2面和b2面串联形成的第二下表面A25以及从左至右由c2面和d2面串联形成的且与所述第二后表面A24相对设置的第二型腔面A26,在所述第二预锻镶块A2中所述c2面与所述第二左表面A21之间的夹角为77°,在所述第二终锻镶块中所述c2面与所述第二左表面A21之间的夹角为81°,详见图62。
[0042]第一预锻镶块Al与第一终锻镶块两者之间以及第二预锻镶块A2与第二终锻镶块两者之间的型腔面角度均不同,满足两次锻压过程对终锻型腔3的不同要求,实用性强。
[0043]所述第一预锻镶块Al、第一终锻镶块、第二预锻镶块A2以及第二终锻镶块均通过高强度螺钉固定在模具型腔内,安装和拆卸方便,实用性强且稳定性好。
[0044]所述终锻型腔3的端头轨腰部分的结构详见图7以及图71,其中表面321沿其宽度方向由依次串联的第一段弧形面3211、第二段弧形面3212以及第三段弧形面3213组成,在其断面图中,详见图71,所述第一段弧形面3211采用半径Rl为20毫米的圆弧面,所述第二段弧形面3212采用半径R2为400毫米的圆弧面,所述第三段弧形面3213采用半径R3为15毫米的圆弧面。沿其长度方向端头轨腰部分的上表面321的端头Ol至距离端头一定距离的部位02(例如450-650mm的位置)存在一定的倾斜度,此倾斜处的倾斜角度的正切值为1:120-180,最好为1:150,主要减少第一次成型后第二段部位在模具型腔内接触,避免其继续发生变形,进一步降低变形力,同时减少因轨腰变形展宽而导致的第二段部位的鱼尾空间偏大的现象。
[0045]上述三工位成型模具中预锻轨腰型腔1、预锻轨肢型腔2以及终锻型腔3的总长度为1360-1420mm,所述预锻轨腰型腔I的最大宽度为205_210mm,其上型腔顶部内表面到下型腔底部内表面的距离比预锻跟端轨中轨底的最大宽度大于等于40mm(即上型腔顶部内表面到距离其最近的预锻跟端轨中轨底侧面的距离以及下型腔底部内表面到距离其最近的预锻跟端轨中轨底侧面的距离均大于等于20毫米)。
[0046]采用上述三工位成型模具进行锻压得到的钢轨跟端产品,其结构详见图1,其包括预锻跟端01以及终锻跟端02,所述预锻跟端01包括依次串联的第一段011、第二段012以及第三段013,所述第一段011的长度为100mm-200mm,所述第二段012的长度为450-650mm,所述第三段013的长度为150_200mm ;所述终锻跟端02包括依次串联的第四段021以及第五段022,且所述第四段021与所述第三段013连接,所述第四段021的长度为400-600mm,所述第五段022的长度为150-200mm,第五段022连着原料段00。
[0047]具体锻压过程如下:
[0048]第一步:将第一段011、第二段012以及第三段013在电感应加热炉内加热至1100-1160°C ;
[0049]第二步:将第一步中加热后的第一段011、第二段012以及第三段013在压力机上的三工位成型模具进行第一步锻压,得到预锻钢轨跟端,其中,将所述第一段011、第二段012进行锻压成型,将所述第三段013进行预锻使其产生预变形(预变形指此段钢轨已经发生变形,但变形没有最终成型到位)。第一步锻压过程具体是:采用预锻轨腰型腔I锻压第一段011、第二段012以及第三段013,采用预锻轨肢型腔2中第一上模21中的第一上模段211和第二上模段212以及第一下模22锻压第一段011、第二段012以及第三段013,采用终锻型腔3中第二上模31内的第一预锻镶块Al以及第二下模32内的第二预锻镶块A2进行锻压第一段011、第二段012以及第三段013 ;
[0050]第三步:将所述第二步得到的预锻钢轨跟端进行调直处理、锯切料头处理以及去除飞边处理,所述调直处理具体为:将经过第二步后发生弯曲的钢轨通过校正,保持整根钢轨纵向平直,便于进入步骤四加热炉及步骤五三工位成型模具内;所述锯切料头处理具体为:将第二步得到的预锻跟端第一段011锯切掉;所述去除飞边处理具体为:去除第二步得到的第二段012以及第三段013轨底飞边;
[0051]第四步:将第三段013、第四段021以及第五段022在电感应加热炉内加热至1100-1160°C ;
[0052]第五步:先将预锻轨肢型腔2中第一上模21中的第二上模段212、第一预锻镶块Al以及第二预锻镶块A2拆卸下来,再将预锻轨肢型腔2中第一上模21中的第三上模段213、第一终锻镶块以及第二终锻镶块安装好,最后将第四步中加热后的第三段013、第四段021以及第五段022在压力机上的三工位成型模具进行第二步锻压,得到终锻跟端产品,第二步锻压过程具体为:采用预锻轨腰型腔I锻压第三段013、第四段021以及第五段022,
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