CN101823113A - 一种带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法及模架 - Google Patents

一种带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法及模架 Download PDF

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宫显宇
祝占宏
王志国
林海
马涛
高扬
陈海鹏
谷志飞
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Abstract

本发明涉及一种带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法及模架，其成形方法是：在一套模架上，设计了三个装模工位，分别装有制坯、挤压成形和冲切连皮的具体模具，压力设备在其滑块的三次行程中，坯料分别经过三个工位的模具，对坯料进行制坯、挤压和冲连皮，完成该工件的全部成形过程。其优点是：能够在一台压力设备上，采取制坯、挤压成形和冲切连皮的加工工艺，全部完成锻件成形的加工方法。在工装结构上，设计了具有独立装卡和调节模具错移功能的三工位模架结构，满足了设计工艺和实际操作的客观要求。

Description

一种带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法及模架
技术领域
本发明涉及一种带通孔异形截面金属锻造成形方法及模架，特别是涉及一种异形截面金属的热挤压和闭式锻造成形方法及模架，属于锻造领域。
背景技术
挤压和闭式锻造作为金属锻造成形的一种方法已得到较普遍的使用，而根据各工件结构和要求的差异，其成形工艺也不同。例如：端联器零件是一种内、外轮廓皆为异形结构且内、外轮廓也不尽同心的零件，零件内、外形尺寸均有严格要求。该零件现用毛坯多为开式模锻件，锻件外形有一定的模锻斜度，零件各部位均须机加工来完成，材料消耗大，机加工作量也大；另有一种毛坯是采用简单挤压方式仅对外轮廓挤压成形(内孔和扁槽未能成形，仍靠机加完成)，材料消耗和机加工作量也较大；近年来也有采用温挤压成形的方法的研究，虽然成形了内、外形轮廓，但需要4台压力设备，经制坯、予成形、挤压、冲孔、整形等多道工序才能完成，也未得到生产应用。由于带通孔异形截面金属工件结构的特殊性和严格的尺寸精度要求，决定了其毛坯成形的难度较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种在一台压力设备上完成该工件内、外形轮廓的挤压和闭式成形过程，以最小是生产成本，得到最理想的零件毛坯的带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法及模架。
本发明的方法是：在一套模架上，设计了三个装模工位，分别装有制坯、挤压成形和冲切连皮的具体模具，压力设备在其滑块的三次行程中，坯料分别经过三个工位的模具，对坯料进行制坯、挤压和冲连皮，完成该工件的全部成形过程。
本发明的用于上述方法的模架包括上模座、下模座、导套、导柱、键块、楔形压板、螺钉，其特征是：导套和导柱分别装配在上模座和下模座上，在上模座和下模座间并排设有三个相互独立的装模工位，在模架的三个工位上能够独立安装三个模具，三个模具分别用键块和楔形压板及螺钉进行安装紧固并能够进行独立调整。
本发明的优点是：能够在一台压力设备上，采取制坯、挤压成形和冲切连皮的加工工艺，全部完成锻件成形的加工方法。在工装结构上，设计了具有独立装卡和调节模具错移功能的三工位模架结构，满足了设计工艺和实际操作的客观要求。在工艺上，采取简单制坯、挤压成形和冲切连的工艺过程，能够选用最普通的圆截面或方截面坯料生产，且满足了上下工步的合理衔接和实现成形的可靠性，保证最后锻件的各尺寸和技术要求。
附图说明
图1是典型带通孔异形截面(实施例端联器)锻件的结构简图；
图2是图1的俯视图；
图3是生产用模架的纵剖面结构图；
图4是生产用模架的工作区平面图；
图5是(实施例端联器)制坯工艺的模具图；
图6是(实施例端联器)成形工艺的模具图；
图7是(实施例端联器)切除连皮工艺的模具图。
具体实施方式
下面结合端联器零件的加工过程对本发明进行描述：
实施例：
参照附图，附图1、2为待加工的端联器零件。模架(附图3所示)结构为导套1和导柱2分别装配在上模座3和下模座4上，保证模架上、下模座在工作中的精确导向。A区19、B区20和C区21是模座上三个工位的装模位置，分别装有制坯、挤压成形和冲切连皮的具体模具，模具前、后面与底面有一定的安装角度，模具通过键块5保证和模座的横向定位，通过压板6和螺钉7与模座紧固在一起，压力设备在其滑块的三次行程中，坯料分别经过A区19、B区20和C区21三工位的模具，完成工件的制坯、挤压成形和冲切连皮的工作。
具体地：坯料用火焰加热炉或中频感应加热炉进行加热，加热到一定温度后，在滑块的一次行程中，用A区19中的制坯模具完成制坯工步(附图5所示)。A区19中的制坯模具是由上模8和下模9组成的模具型腔完成工件外轮廓的予成形。在滑块的二次行程中，予制坯料翻转90°放在B区20的成形模具凹模10中，成形模具由凸模11、凹模10、下顶杆13和上凸模镶块及上冲头12组成，且上凸模和冲头是可以整体的，下顶杆13是选用具有锥度的锥形面与下模体配合来支承。由镶块式上模11和冲头12与凹模配合完成挤压成形工作(附图6所示)，工件成形后由具有锥形支承面的顶杆13在设备顶杆的作用下把工件顶出凹模，此时挤压成形工件的内形为异形盲孔，留有一定厚度的工艺连皮；在滑块的三次行程中，由C区21的冲孔模来切除连皮的，冲孔模由导向定位套14、模座15、具有导向部分和刃部结构的切刀16、卸料板17、圆柱销18和螺钉19组成。成形工件由导向定位套14定位放置在模座15上，具有导向部分和刃部结构的切刀16在滑块下行中，其导向部分与导向定位套14配合保证模具的精确导向，刃部完成对成形工件连皮的切除工作(附图6所示)。滑块回程时由卸料板17完成工件与切刀的脱开工作，导向定位套由圆柱销18和螺钉19与模座15连接起来。
本发明的模架能够通过改变与设备安装的结构，在双盘摩擦压力机、电动螺旋压力机、液压螺旋压力机、曲柄压力机、热模锻压力机和锻锤上使用。
本发明的模架能够使用不同具体型腔模具，利用本发明的成形方法实现不同形状截面通孔和盲孔锻件的锻造成形加工。

Claims (2)

1.一种带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法，其特征是：在一套模架上，设计了三个装模工位，分别装有制坯、挤压成形和冲切连皮的具体模具，压力设备在其滑块的三次行程中，坯料分别经过三个工位的模具，对坯料进行制坯、挤压和冲连皮，完成该工件的全部成形过程。
2.一种用于权利要求1所述的带通孔异形截面金属毛坯锻造成形方法的模架，包括上模座、下模座、导套、导柱、键块、楔形压板、螺钉，其特征是：导套和导柱分别装配在上模座和下模座上，在上模座和下模座间并排设有三个相互独立的装模工位，在模架的三个工位上能够独立安装三个模具，三个模具分别用键块和楔形压板及螺钉进行安装紧固并能够进行独立调整。
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