CN103495688B - 一种热挤压模 - Google Patents

Abstract

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种热挤压模，包括凸模(1)、V型活动夹紧块(2)、楔铁(3)、座体(4)和固定支撑杆(5)五个主要组成部分。该热挤压模是针对连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺中第二次单端局部热挤压精密成形而设计的，依靠热挤压模对第一次热模锻成形还没有达到精密级形状与尺寸要求的部分再进行轴向单端局部热挤压精密成形，最终实现了连接销模锻件整体成形以及单端局部净锻(不机加工)无模锻斜度和极小过渡凹圆角的精密级形状与尺寸要求。

Description

一种热挤压模

技术领域

本发明属于锻造技术领域，具体涉及一种连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺及其热挤压模。

背景技术

连接销模锻件具有单端局部净锻(不机加工)无模锻斜度和极小过渡凹圆角的精密级形状与尺寸，不允许补充机加工，否则会将该处沿零件过渡凹圆角轮廓均匀分布的金属流线切断而产生应力集中和断裂的现象。

由GB12362《钢质模锻件公差机械加工余量》国家标准可知：模锻件精密级公差分全部精密级和局部精密级两大类别；连接销模锻件单端局部为无模锻斜度和极小过渡凹圆角即连接销模锻件为局部精密级模锻件。在现有模锻条件下，如果单独采用现有热模锻成形工艺，只能达到除了连接销单端局部无模锻斜度和极小过渡凹圆角以外的所有形状与尺寸的要求；如果单独采用现有热挤压成形工艺，只能成形连接销模锻件单端无模锻斜度和极小过渡凹圆角的等局部形状与尺寸，但无法成形连接销其它所有形状与尺寸。

热模锻和热挤压复合成形工艺是将现有热模锻加工和现有热挤压加工结合复合成形以获得所需形状、尺寸和性能的模锻件的一种加工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热挤压模，该热挤压模是针对连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺中第二次单端局部热挤压精密成形而设计的，最终实现了在现有锻造条件下连接销模锻件整体成形以及单端局部净锻(不机加工)无模锻斜度和极小过渡凹圆角精密级形状与尺寸的要求。

本发明的技术方案是：

一种热挤压模，包括由凸模、座体、楔铁、固定支撑杆和V型活动夹紧块五个主要组成部分。

所述的凸模位于热挤压模的最上部，通过上部模柄被固定在1600kN压力机上；V型活动夹紧块位于凸模和热挤压件右侧、楔铁左侧以及座体上部左侧凹槽中；楔铁位于V型活动夹紧块右侧和座体上部右侧凹槽中；座体位于整体热挤压模的下部，用于固定或放置V型活动夹紧块、楔铁和固定支撑杆；固定支撑杆位于热挤压件和V型活动夹紧块的左侧以及被固定在座体左侧凹槽孔中。

所述的凸模工作部分用于热挤压最终成形，凸模工作部分底部的反倾斜角度为3°，底部圆角为R0.8mm，工作部分高度为100mm。

所述的V型活动夹紧块用于夹紧、固定和装卸第一次热模锻成形的模锻件，其中V型活动夹紧块的V型开口角度为90°，V型内侧右倾斜角度为3°，V型右侧固定斜度为10°。

所述的楔铁用于随时前后进退微量调整V型活动夹紧块与热锻件配合的松紧程度。

所述的座体用于固定、放置或支撑V型活动夹紧块、楔铁和固定支撑杆。

所述的固定支撑杆被固定在座体的凹孔中，用于支撑和固定第一次热模锻成形的模锻件的下部凹槽。

连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺过程为：

1)热模锻(含加热、模锻和切边)：为第一次热模锻成形阶段，可获得只有单端局部无模锻斜度和极小过渡凹圆角还没有达到最终形状与尺寸要求的连接销模锻件。

2)热挤压(含加热和挤压)：为第二次单端局部热挤压精密成形阶段，最终可将连接销模锻件单端局部模锻斜度10°和较大过渡凹圆角R10mm分别变为无模锻斜度和的极小锻件过渡凹圆角，达到连接销模锻件局部精密级形状与尺寸的要求。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺，有效解决了在现有锻造条件下难以实现连接销模锻成形尤其是达到单端局部无模锻斜度和极小过渡凹圆角精密级形状与尺寸要求的难题。

(2)本发明的连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺，扬长避短了现有模锻成形工艺和现有热挤压成形工艺的优缺点，通过第一次热模锻成形和第二次单端局部热挤压精密成形，可彻底获得形状与尺寸一致性好的精密级连接销模锻件。

(3)本发明的连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺的热挤压 模的结构简单、紧凑又强度足够，装卸方便，使用可靠性高，使用效率高，使用寿命高，制造成本低。

(4)本发明的连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺，也可为其它类似形状与尺寸模锻件成形以及局部精密模锻成形提供了有力的参考依据。

附图说明

图1a为本发明中的连接销模锻件主视图示意图；

图1b为图1a的俯视图；

图1c为图1a的左视图；

图2为本发明中的现有连接销模锻件示意图；

图3a为本发明中的热挤压模装配图示意图；

图3b为图3a拆除凸模(1)后的俯视图；

图4a为凸模(1)的主视图示意图；

图4b为图4a的俯视图；

图5a为V型活动夹紧块(2)的主视图示意图；

图5b为图5a的俯视图；

图6a为楔铁(3)的主视图示意图；

图6b为图6a的俯视图；

图7a为座体(4)的主视图示意图；

图7b为图7a的俯视图；

图8a为固定支撑杆(5)的主视图示意图；

图8b为图8a的俯视图。

具体实施方式

本发明的连接销热模锻和热挤压复合精密成形工艺过程为：热模锻(含加热、模锻和切边)→热挤压(含加热和挤压)。所述工艺为精密成形工艺，所述精密成形工艺包括第一次热模锻成形和第二次单端局部热挤压精密成形。

(1)第一次热模锻成形：需要依靠现有锻模来实现，即将Q345钢坯料加热到1220℃后在现有锻模中沿坯料径向进行整体模锻成形，然后再将飞边切除，可获得如图2所示的只有单端局部无模锻斜度(实际为10°)和极小过渡凹圆角(实际为R10mm)还没有达到最终形状与尺寸要求的连接销模锻件。

(2)第二次单端局部热挤压精密成形：需要依靠热挤压模来实现，即将第一次热模锻成形获得的连接销模锻件加热到1100℃～1150℃，然后再在热挤压模中进行轴向单端局部精密热挤压，最终可将连接销模锻件单端局部模锻斜度10°和较大过渡凹圆角R10mm分别变为无模锻斜度和极小过渡凹圆角可彻底达到如图1c所示的连接销模锻件精密级形状与尺寸的要求。

所述第二次热挤压精密成形需要依靠热挤压模来实现(如图3a和图3b所示)，热挤压模是由凸模1、V型活动夹紧块2、楔铁3、座体4和固定支撑杆5五个主要组成部分。

所述凸模1位于热挤压模的最上部，通过上部模柄被固定在1600kN压力机上；V型活动夹紧块2位于凸模1和热挤压件6右侧、楔铁3左侧以及座体4上部左侧凹槽中；楔铁3位于V型活动夹紧块 2右侧和座体4上部右侧凹槽中；座体4位于整体热挤压模的下部，用于固定或放置V型活动夹紧块2、楔铁3和固定支撑杆5；固定支撑杆5位于热挤压件6和V型活动夹紧块2的左侧以及被固定在座体4左侧凹槽孔中。

热挤压模结构简单、紧凑又强度足够，装卸方便，使用可靠性高，使用效率高，使用寿命高，制造成本低。

凸模1工作部分(如图4a和图4b所示)，用于热挤压最终成形，凸模(1)工作部分底部的反倾斜斜度为3°，可使第一次热模锻成形的单端局部10°斜面部分(如图2所示)在热挤压以后变为无斜度平面(如图1c所示)；凸模1工作部分底部圆角R既不能过大(R＞1.5mm时该热挤压圆角尺寸极易超上差)，也不能过小(R≤0.5mm时凸模1底部又极易变形失效)，当R＝0.8mm时，既有利于满足如图1c所示的连接销极小过渡凹圆角的要求，又有利于提高凸模1的使用寿命；凸模1工作部分高度为100mm，比相应模锻件实际长度78mm长出22mm，即凸模1工作部分最易损坏的底部高度至少有22mm(实际取值17mm)的修理去除量，同时因凸模1工作部分的热挤压力小(热挤压变形量小)，也可有效提高凸模1的使用寿命。

V型活动夹紧块2(如图5a和图5b所示)，用于夹紧、固定和装卸如图2所示的模锻件，其中V型开口角度为90°(与模锻件接触处相对应的角度相匹配)，以有利于夹紧和固定模锻件；V型内侧右倾斜角度为3°(即模锻件在轴向热挤压时也向右倾斜3°)，可防止凸模1在工作时与锻件凹型面发生干涉现象，同时也有利于取放模锻件；V 型右侧固定斜度为10°(即与楔铁(3)的10°斜面在固定时相匹配)，以有利于用楔铁微调V型活动夹紧块2的松紧程度。 

楔铁3(如图6a和图6b所示)，用于随时前后进退微量调整V型活动夹紧块2与热锻件6配合的松紧程度，在实际操作时，一般只对300件／批的前3件进行夹紧调整，当热挤压件取放顺畅时则不再进行夹紧调整。

座体4(如图7a和图7b所示)，用于固定、放置或支撑V型活动夹紧块2、楔铁3和固定支撑杆5。

固定支撑杆5(如图8a和图8b所示)，在工作时被固定在座体4的凹孔中，上端斜面与连接销模锻件接触处斜面完全贴合，用于支撑和固定第一次热模锻成形的模锻件下部凹槽。

本发明的热挤压模的工作过程如下：首先，将热挤压模整体固定安装完毕以及将凸模1固定在1600kN压力机上；其次，将第一次热模锻获得的模锻件加热到1100℃～1150℃后置于V型活动夹紧块2左侧内和固定支撑杆5上；再次，用楔铁3前后进退微调活动定位块2右侧松紧程度(一般每批只微调前3件，当热挤压件取放顺畅时则不再进行微调)；最后，在压力机一次行程中进行轴向单端局部热挤压以至最终成形。

Claims (3)

1.一种热挤压模，其特征在于：包括凸模(1)、V型活动夹紧块(2)、楔铁(3)、座体(4)和固定支撑杆(5)；

所述的凸模(1)位于热挤压模的最上部，通过上部模柄被固定在1600kN压力机上；

所述的V型活动夹紧块(2)位于凸模(1)和热挤压件(6)右侧、楔铁(3)左侧以及座体(4)上部左侧凹槽中；

所述的楔铁(3)位于V型活动夹紧块(2)右侧和座体(4)上部右侧凹槽中，用于随时前后进退微量调整V型活动夹紧块(2)与热挤压件(6)配合的松紧度；

所述的座体(4)位于整体热挤压模的下部，用于固定、放置或支撑V型活动夹紧块(2)、楔铁(3)和固定支撑杆(5)；

所述的固定支撑杆(5)位于热挤压件(6)和V型活动夹紧块(2)的左侧，被固定在座体(4)左侧凹槽孔中，用于支撑和固定热模锻成形的模锻件的下部凹槽。

2.如权利要求1所述的热挤压模，其特征在于：所述的凸模(1)工作部分底部的反倾斜角度为3°，底部圆角为R0.8mm，工作部分高度为100mm。

3.如权利要求1或2所述的热挤压模，其特征在于：所述的V型活动夹紧块(2)的V型开口角度为90°，V型内侧右倾斜角度为3°，V型右侧固定斜度为10°。