CN104550609B - 一种闭塞锻造成形模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种闭塞锻造成形模具，属于金属压力加工技术领域。该装置采用连杆机构连接上、下凹模座，实现上、下对分凹模的开启与锁紧闭合，模具下行时，左、右下摆杆向模内转动，上凹模与下凹模压合形成封闭型腔，在凸模向下运动中完成闭塞锻造，当上模返回时，左、右下摆杆向模外转动，通过锁紧连杆机构使模座上升时自动打开，实现上、下凹模分离，通过增设水平侧向凸模，实现多向闭塞锻造。本发明所提供的模具易于实现闭塞成形，具有降低设备吨位、简化设备功能、提高产品质量、提高材料利用率以及降低生产制造成本等特点。

Description

一种闭塞锻造成形模具

技术领域：

本发明属于金属压力加工技术领域，具体涉及一种闭塞锻造成形模具。

背景技术：

目前采用闭塞锻造成形方法制造锻件主要有以下几种方法和模具：

1、采用双动压力机驱动方式实现合模和闭塞挤压。该方法需采用专用设备，设备投入大，制造成本高。

2、单独配置液压驱动装置锁紧可分凹模，由压机完成闭塞挤压。该方法需独立配置液压驱动系统，结构复杂，适于冷闭塞挤压。

3、采用氮气弹簧、碟形弹簧等弹性元件锁紧可分凹模的挤压模具。该模具合模压力小，只适于小型锻件制造。

4、采用刚性锁钩装置锁紧可分凹模的挤压模具。该模具可以用于冷热挤压成形，但合模存在间隙，调整不方便。

发明内容：

本发明针对现有闭塞锻造成形模具存在的技术问题，提供一种连杆锁紧机构的闭塞锻造成形模具，以满足各种零件冷、热挤压成形的要求。

本发明所提供的一种闭塞挤压成形模具由一种闭塞锻造成形模具，其特征在于所述模具包括刚性模座、浮动凹模、锁紧连杆机构；所述刚性模座包括上模座1、上垫板2、上固定板3、下凹模座9、凹模导柱4、下模座10、下凹模11以及凸模13，所述凸模13由所述上固定板3以及所述上垫板2固定在所述上模座1上；所述浮动凹模包括上凹模12、上凹模座5；所述锁紧连杆机构左右对称设置在所述成形模具两侧，所述锁紧连杆机构由上摆杆6、中间连杆7以及下摆杆8组成，所述上摆杆6的一端连接所述上凹模座5，所述上摆杆6的另一端连接所述中间连杆7，所述下摆杆8的一端连接所述中间连杆7，所述下摆杆8的另一端与所述下凹模座9连接；所述锁紧连杆机构的各个连杆长度在开口度最大时满足式(1)：L₁+L₂+L₃＝H₁+H₂+△，所述锁紧连杆机构的各个连杆长度在合模时满足式(2)：L₁+L₂-L₃＝H₁+H₂,所述锁紧连杆机构的各个连杆长度同时要满足式(3)：L₃<L₁,L₃<L₂；所述式(1)-式(3)中：

L₁—上摆杆的长度；

L₂—下摆杆的长度；

L₃—中间连杆的长度；

H₁—上凹模铰链中心至分型面的距离；

H₂—下凹模铰链中心至分型面的距离；

△—上、下凹模最大开口度。

所述锁紧连杆机构中每个机构的运动自由度为两个，在下摆杆转动和上凹模的垂直运动下可以实现确定的运动。在工作状态下凹模最大开口度如图1所示，在合模挤压成形时上下凹模贴合如图3所示，并且所有连杆要在一条直线上，处于死点位置，能承受挤压成形时产生的合模力。

本发明采用锁紧连杆机构连接上、下凹模座。通过连杆装置实现上、下对分凹模开启与闭合，在凸模向下运动中实现闭塞挤压。在模具工作时其初始状态如图1所示，锻件坯料被置入凹模型腔后，左、右下摆杆向模内转动，同时上凹模向下运动。当上凹模与下凹模压合时，形成一个封闭的型腔，锁紧连杆机构处于图3所示的位置，上、下摆杆和中间连杆处于同一条直线上。在上凸模下行时，上凸模对型腔内的工件进行挤压成形，运行至模具下死点成形结束。在挤压成形阶段，凹模受力逐渐增大，使上、下摆杆受拉力作用，中间连杆受压力作用，可分凹模的整个合模力由左、右连杆承担。由于连杆处于死点位置，在受力时稳定。当连杆的受力强度大于分模力时可以确保上、下凹模的闭合。成形结束后凸模返回时，左、右下摆杆向模外转动，使连杆机构在上凹模座上升时能自动打开，实现上、下凹模分离，最后取出工件。在模具处于最大开口状态时，左右连杆处于图4所示的状态。另外通过水平侧向凸模，实现多向闭塞锻造。

采用本发明模具挤压产品时，合模力由锁紧连杆机构承载，承载能力大，可以免除锻造设备提供合模力的动力需求，实现闭塞锻造成形。应用该成形装置不仅可以实现闭塞或多向模锻，而且省力、省投资。大大降低了闭塞锻造技术应用的门槛。该成形方法具有缩短工艺流程、成形复杂零件、提高材料利用率，提高产品精度，减少后加工工序。达到降低制造成本，提高产品质量的要求。

附图说明：

图1：为本发明闭塞锻造成形模具工作初始状态结构示意图；

图2：为本发明闭塞锻造成形模具合模过程结构示意图；

图3：为本发明闭塞锻造成形模具闭塞成形结构示意图；

图4：为本发明闭塞锻造成形模具中锁紧连杆机构的结构示意图。

图中：1：上模座；2：上垫板；3：上固定板；4：凹模导柱；5：上凹模座；6：上摆杆；7：中间连杆；8：下摆杆；9：下凹模座；10：下模座；11：下凹模；12：上凹模；13：凸模。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明采用锁紧连杆机构连接上、下凹模座。通过锁紧连杆机构与凹模座一起实现上、下对分凹模的开启与闭合锁紧，在凸模向下运动中实现闭塞挤压。在模具工作时其初始状态如图1所示，在图4位置时模具处于最大开口状态。凹模工作初始最大开口度尺寸＜△，同时保证锻件坯料的放置和锻后工件的取出。锻件坯料被置入凹模型腔后，下摆杆8向模内转动，同时上凹模12向下运动，当上凹模12与下凹模11压合时，形成一个封闭的型腔，此时锁紧连杆机构处于图3所示的位置，上、下摆杆和中间连杆处于同一条直线上。在上模下行时，上凸模对型腔内的工件进行挤压成形，运行至模具下死点，工件成形结束。在挤压成形阶段，凹模受力会逐渐增大，使上、下摆杆受拉力作用，中间连杆受压力作用，此时可分凹模的整个合模力由左、右连杆来承担。由于连杆处于死点位置，在受力时稳定。当连杆的受力强度大于分模力则可以确保上、下凹模的闭合，而不会出现连杆断裂现象。成形结束上模返回时，左、右下摆杆同时向模外转动，并通过锁紧连杆机构使上凹模座上升时能自动打开，实现上、下凹模分离，最后取出工件。另外通过增设水平侧向凸模，还可以实现多向闭塞锻造。

Claims (1)

1.一种闭塞锻造成形模具，其特征在于所述模具包括刚性模座、浮动凹模、锁紧连杆机构；所述刚性模座包括上模座(1)、上垫板(2)、上固定板(3)、下凹模座(9)、凹模导柱(4)、下模座(10)、下凹模(11)以及凸模(13)，所述凸模(13)由所述上固定板(3)以及所述上垫板(2)固定在所述上模座(1)上；所述浮动凹模包括上凹模(12)、上凹模座(5)；所述锁紧连杆机构左右对称设置在所述成形模具两侧，所述锁紧连杆机构由上摆杆(6)、中间连杆(7)以及下摆杆(8)组成，所述上摆杆(6)的一端连接所述上凹模座(5)，所述上摆杆(6)的另一端连接所述中间连杆(7)，所述下摆杆(8)的一端连接所述中间连杆(7)，所述下摆杆(8)的另一端与所述下凹模座(9)连接；所述锁紧连杆机构的各个连杆长度在开口度最大时满足式(1)：L₁+L₂+L₃＝H₁+H₂+△，所述锁紧连杆机构的各个连杆长度在合模时满足式(2)：L₁+L₂-L₃＝H₁+H₂,所述锁紧连杆机构的各个连杆长度同时要满足式(3)：L₃<L₁,L₃<L₂；所述式(1)-式(3)中：

L₁—上摆杆的长度；

L₂—下摆杆的长度；

L₃—中间连杆的长度；

H₁—上凹模铰链中心至分型面的距离；

H₂—下凹模铰链中心至分型面的距离；

△—上、下凹模最大开口度。