CN104128548B - 锻压带裙部的套体用垫模及使用该垫模的模具组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锻压带裙部的套体用垫模及使用该垫模的模具组件，该垫模的支撑端上具有与垫模凹槽的内环壁面相邻的平面形的内垫面、与垫模凹槽的外环壁面相邻的环形的外垫面，所述外垫面高于内垫面，所述垫模凹槽的外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿。从而通过定位沿在预锻坯的端部外周面上形成相应的约束结构，以对预锻坯实现相应的预定位，避免在锻造过程中，预锻坯的两端在垫模凹槽的轴向上发生错位，提高了垫模对预锻坯定位的可靠性，增大了终锻件的成品率。
Description
技术领域
本发明属于带裙部的套体锻造模具技术领域，尤其涉及一种锻压带裙部的套体用垫模及使用该垫模的模具组件。
背景技术
在生产如图1至图3所示的三种不同结构的带孔法兰盘A、B、C时，一般采用先锻造成型加工、再进行机加工的加工工艺。以带孔法兰盘A的锻造成型加工为例，在锻造过程中所采用的模具组件的配合关系如图4所示，通过该模具组件锻造得到的终锻件0-5由裙板部分0-51、内筋部分0-52和套体部分0-53构成，该模具组件包括压模0-1、模套0-2和垫模0-3，模套0-2具有上下延伸的圆柱状内孔，压模0-1和垫模0-3上下相对设置、并分别沿上下方向导向装配在模套0-2的内孔中，垫模0-3的上端为支撑端，压模0-1的下端为镦压端，在垫模0-3的上端面上开设有与垫模0-3同轴设置的环形的垫模凹槽0-31，垫模0-3的上端面处于垫模凹槽0-31的内圈之内的部分为圆形的内垫面0-32、处于垫模凹槽0-31的外圈之外的部分为圆环形的外垫面0-33，而在压模0-1的下端面上凸设有与垫模0-3的上端面的内垫面0-32相对分布的内压柱0-11，在压模0-1的下端面上于内压柱0-11根部设有环绕在内压柱0-11外围的环形的压模凹槽0-12，压模凹槽0-12和垫模凹槽0-31在上下方向相对分布，压模0-1的下端面于压模凹槽0-12的外圈之外的部分为圆环形的外压面0-13。
目前，带孔法兰盘的锻造工艺一般有挤压成型和墩挤成型两种。
在采用挤压成型的锻造工艺生产带孔法兰盘时，锻造中所采用的预锻坯为饼状的预锻坯0-4，如图5所示，这种预锻坯0-4可吻合的嵌装在模套的内孔中、并搁置在垫模的上端面上，以避免锻造过程中预锻坯0-4在垫模的上端面径向移动，提高终锻件的合格率，但是因这种锻造工艺中预锻坯0-4变形困难，所以提高了预锻坯0-4的成型难度和锻造设备所需的锻压力，从而使得带孔法兰盘的锻造成型加工成本增大。
在采用墩挤成型的锻造工艺生产带孔法兰盘时，锻造中所采用的预锻坯0-6为腹部比两端粗大的圆鼓状的预锻坯0-6，如图6所示，这种预锻坯0-6在锻造过程中虽然比饼状的预锻坯0-6易于成型，但是因垫模的上端面的内垫面0-32和外垫面0-33相互平齐，如图7和图8所示，所以预锻坯0-6在放入模套后，预锻坯0-6的下端面是活动放置在垫模的上端面上的，使得预锻坯0-6很难定位到与垫模同轴的位置处，以致预锻坯0-6锻造过程中容易产生上下两端相互错位的问题，以降低终锻件的合格率。
发明内容
本发明的目的是提供一种便于对预锻坯进行定位的锻压带裙部的套体用垫模，同时还提供了一种使用该锻压带裙部的套体用垫模的模具组件。
为了实现以上目的，本发明的锻压带裙部的套体用垫模的技术方案如下：
一种锻压带裙部的套体用垫模，包括用于在锻压时与压模的镦压端相对设置的朝上的支撑端，所述支撑端上设有环形的垫模凹槽，所述支撑端上具有与垫模凹槽的内环壁面相邻的平面形的内垫面、与垫模凹槽的外环壁面相邻的环形的外垫面，所述外垫面高于内垫面，所述垫模凹槽的外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿。
所述外垫面为与内垫面平行间隔设置的环形平面或环形锥面。
所述定位沿和垫模凹槽的外环壁面平齐。
所述外垫面上于定位沿的外周凸设有与垫模凹槽同轴设置的套管状的护套沿。
所述支撑端上于定位沿内侧开设有柱状的装配孔，所述装配孔内同轴止脱插装有小端没入装配孔内的台阶轴状的内垫体，所述内垫面为内垫体小端的端面，所述外垫面为所述装配孔靠近内垫体小端的一端孔沿处的环端面，所述垫模凹槽由内垫体的台阶面、内垫体的小端外周面和装配孔的孔壁面围成。
本发明的模具组件的技术方案如下：
一种模具组件，包括上下相对分布的压模的镦压端和垫模的支撑端，所述支撑端上设有环形的垫模凹槽，所述支撑端上具有与垫模凹槽的内环壁面相邻的平面形的内垫面、与垫模凹槽的外环壁面相邻的环形的外垫面，所述外垫面高于内垫面，所述垫模凹槽的外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿。
所述外垫面为与内垫面平行间隔设置的环形平面或环形锥面。
所述定位沿的内侧面处于垫模凹槽的外环壁面的延伸面上。
所述外垫面上于定位沿的外周凸设有与垫模凹槽同轴设置的套管状的护套沿。
所述支撑端上于定位沿内侧开设有柱状的装配孔，所述装配孔内同轴止脱插装有小端没入装配孔内的台阶轴状的内垫体，所述内垫面为内垫体小端的端面，所述外垫面为所述装配孔靠近内垫体小端的一端孔沿处的环端面，所述垫模凹槽由内垫体的台阶面、内垫体的小端外周面和装配孔的孔壁面围成。
本发明在垫模的垫模凹槽外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿，从而通过定位沿在预锻坯的端部外周面上形成相应的约束结构，以对预锻坯实现相应的预定位，避免在锻造过程中，预锻坯的两端在垫模凹槽的轴向上发生错位，提高了垫模对预锻坯定位的可靠性，增大了终锻件的成品率。同时，处于垫模凹槽能够供终锻件上的法兰盘环端伸入，以使锻造过程中，终锻件上的裙板部分和内筋部分在轴向的相对错位由内筋部分的位置变化来实现，而加工过程中，内筋部分是要被切除的，从而使得本发明在不改变产品设计尺寸的情况下，增大了产品的合格率。
附图说明
图1是现有技术中带裙部的套体A的结构示意图；
图2是现有技术中带裙部的套体B的结构示意图；
图3是现有技术中带裙部的套体C的结构示意图；
图4是现有技术在终锻状态下模具组件和终锻件的配合结构示意图；
图5是现有技术在挤压成型时预锻坯在模具组件上的装配结构示意图；
图6是现有技术在墩挤成型时预锻坯在模具组件上的装配结构示意图；
图7是现有技术中垫模的结构示意图；
图8是图7的俯视图；
图9是本发明的模具组件实施例1在使用状态下的结构示意图；
图10是图9中垫模的结构示意图；
图11是本发明的模具组件实施例2中垫模的结构示意图；
图12是本发明的模具组件实施例3中垫模的结构示意图。
具体实施方式
本发明的模具组件的实施例1：如图9和图10所示，该模具组件适用于使用墩挤成型的方式将腹部比两端粗的鼓状的预锻坯1-1来加工带裙部的套体、尤其是加工带孔的法兰盘，该模具组件包括压模1-2、模套1-4和垫模1-3，其中压模1-2和模套1-4的结构与现有技术中结构相同，而垫模1-3的上端为与压模1-2的下端（即镦压端）相对设置的支撑端，支撑端的上端面上开设有与模套1-4同轴分布的环形的垫模凹槽1-31，支撑端具有处于垫模凹槽1-31的内环壁面之内的圆形的内垫面1-32、处于垫模凹槽1-31的外环壁面之外的圆环形的外垫面1-33，内、外垫面1-32、1-33为在上下方向平行间隔分布的平面，在外垫面1-33上设有与垫模凹槽1-31同轴分布的环形的定位沿，该定位沿的内周面处于垫模凹槽1-31的外环壁面向上的延伸面上，且定位沿的内周面和内垫面1-32围成圆柱状的定位槽，垫模凹槽1-31就处于该定位槽的槽底上。
本实施例的垫模1-3在进行设计时，经过反复实验和论证，确定了垫模1-39的AA平面和BB平面的高度差h，垫模1-3示意图如图10所示。由于定位深度h的存在，垫模1-3的AA平面处形成一个凹形结构。AA平面的延长线交于垫模1-3的内表面会产生一系列定位点10，这些定位点能够起到固定圆鼓状预锻坯1-1的作用，可以使预锻坯1-1正好放置在模具的中心位置上，这样在镦挤过程中不会产生错位，从而解决了终锻件一侧缺肉、一侧产生毛刺导致的废品问题。
本发明的模具组件的实施例2：如图11所示，本实施例与实施例1的区别在于，垫模2-3是由外垫体2-30和内垫体2-34装配而成的，外垫体2-30的上端开设有上端开口、下端封闭的装配孔，内垫体2-34为上细下粗的台阶轴，内垫体2-34完全没入装配孔内，并通过装配孔的封闭端来阻止内垫体2-34相对于外垫体2-30向下移动，即内垫体2-34通过装配孔的封闭端朝下止脱装配在外垫体2-30上，以使内垫体2-34的小端外周面、内垫体2-34的环形肩部和装配孔的孔壁面形成环形的垫模凹槽2-31，而内垫体2-34的小端端面为处于垫模凹槽2-31内、并与垫模凹槽2-31的内环壁面相邻的内垫面2-32，外垫体2-30的上端环端面的内侧为处于垫模凹槽2-31外、并与垫模凹槽2-31的内环壁面相邻的外垫面2-33，外垫体2-30的上端环端面的外侧上凸设有与垫模凹槽2-31同轴设置的套管状的护套沿2-35。应用本实施例的垫模后，可省去模具组件中的模套，以应用垫模上的护套沿2-35来替代实施例1中模套。
本发明的模具组件的实施例3：如图12所示，本实施例与实施例2的区别在于，外垫面3-33为从下向上逐渐向外倾斜的圆锥面，而内、外垫面3-32、3-33之间的高度差对应为外垫面3-33的最低点至内垫面3-32之间的高度差h''。
在上述实施例中，定位沿为一体连接在垫模的支撑端上的环形凸沿，且定位沿的内侧面处于垫模凹槽的外环壁面的延伸面上，在其他实施例中，定位沿也可以是通过焊接、螺纹连接等固定连接方式固连在垫模的支撑端上的环形或沿环形分布的凸沿，对应的定位沿的内侧面不但可以处于垫模凹槽的外环壁面的延伸面上，而且可以间隔分布在垫模凹槽的外环壁面外围，而在定位沿的内侧面处于垫模凹槽的外环壁面的外围时，在终锻件上会产生相应的台阶部分，这部分台阶部分可以在机加工时消除，也可以作为带孔法兰盘上的加强筋。
在上述实施例中，该模具组件适用于加工带孔法兰盘组件，在其他实施例中，该模具组件也可以适用于加工法兰面螺母等其他带裙部的套体。
本发明的锻压带裙部的套体用垫模的实施例：本实施例中垫模的结构与上述实施例中垫模的结构相同，因此不再赘述。
Claims (10)
1.一种锻压带裙部的套体用垫模，包括用于在锻压时与压模的镦压端相对设置的朝上的支撑端，所述支撑端上设有环形的垫模凹槽，其特征在于，所述支撑端上具有与垫模凹槽的内环壁面相邻的平面形的内垫面、与垫模凹槽的外环壁面相邻的环形的外垫面，所述外垫面高于内垫面，所述垫模凹槽的外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿，垫模凹槽的外环壁面上具有与内垫面的延长面相交而形成的用于固定圆鼓状预锻坯的定位点。
2.根据权利要求1所述的锻压带裙部的套体用垫模，其特征在于，所述外垫面为与内垫面平行间隔设置的环形平面或环形锥面。
3.根据权利要求1所述的锻压带裙部的套体用垫模，其特征在于，所述定位沿和垫模凹槽的外环壁面平齐。
4.根据权利要求1所述的锻压带裙部的套体用垫模，其特征在于，所述外垫面上于定位沿的外周凸设有与垫模凹槽同轴设置的套管状的护套沿。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的锻压带裙部的套体用垫模，其特征在于，所述支撑端上于定位沿内侧开设有柱状的装配孔，所述装配孔内同轴止脱插装有小端没入装配孔内的台阶轴状的内垫体，所述内垫面为内垫体小端的端面，所述外垫面为所述装配孔靠近内垫体小端的一端孔沿处的环端面，所述垫模凹槽由内垫体的台阶面、内垫体的小端外周面和装配孔的孔壁面围成。
6.一种模具组件，包括上下相对分布的压模的镦压端和垫模的支撑端，所述支撑端上设有环形的垫模凹槽，其特征在于，所述支撑端上具有与垫模凹槽的内环壁面相邻的平面形的内垫面、与垫模凹槽的外环壁面相邻的环形的外垫面，所述外垫面高于内垫面，所述垫模凹槽的外环壁面上于高于内垫面的位置处设有沿环形分布或呈环形的定位沿, 垫模凹槽的外环壁面上具有与内垫面的延长面相交而形成的用于固定圆鼓状预锻坯的定位点。
7.根据权利要求6所述的模具组件，其特征在于，所述外垫面为与内垫面平行间隔设置的环形平面或环形锥面。
8.根据权利要求6所述的模具组件，其特征在于，所述定位沿的内侧面处于垫模凹槽的外环壁面的延伸面上。
9.根据权利要求6所述的模具组件，其特征在于，所述外垫面上于定位沿的外周凸设有与垫模凹槽同轴设置的套管状的护套沿。
10.根据权利要求6至9中任意一项所述的模具组件，其特征在于，所述支撑端上于定位沿内侧开设有柱状的装配孔，所述装配孔内同轴止脱插装有小端没入装配孔内的台阶轴状的内垫体，所述内垫面为内垫体小端的端面，所述外垫面为所述装配孔靠近内垫体小端的一端孔沿处的环端面，所述垫模凹槽由内垫体的台阶面、内垫体的小端外周面和装配孔的孔壁面围成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |