CN104858346A - 轴件冷精锻模消气结构 - Google Patents

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曹劲海
张艳伟
王永铭
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Jiangsu Pacific Precision Forging Co Ltd
Jiangsu Pacific Ocean Gear Transmission Co Ltd
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Jiangsu Pacific Precision Forging Co Ltd
Jiangsu Pacific Ocean Gear Transmission Co Ltd
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00—Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02—Dies or mountings therefor

Abstract

本发明公开了一种轴件冷精锻模消气结构，它包括冲头、上模、下模和顶杆。所述上模和下模同轴相叠组成锻压工件的模腔，上模模腔与上下运动的冲头间隙配合，下模的模腔底部配装顶杆。所述上模与下模的结合面设有透气结构，该结构由一端平面与一端曲面配合组成。此透气结构便于模腔的空气排出，从而实现模腔透气的目的，达到锻压时充模容易的预期。本发明适合轴向尺寸远大于径向尺寸的轴件冷精锻模配置，也可以应用于闭合腔体较大的锻模。

Description

轴件冷精锻模消气结构
技术领域
本发明涉及一种金属锻模结构设计，具体地讲，本发明涉及一种轴件透气式冷精锻模。
背景技术
冷精锻轴类零件时，因模腔中的坯料在挤压力作用下产生塑性流动，坯料与模腔壁配合易形成柱塞结构。此结构中当坯料持续向下塑性流动的速度大于模腔内空气溢出速度，必然造成尚未填充坯料的模腔所蓄空气被压缩状况，形成高压的闭气阻力严重阻碍后续坯料塑性流动，由此引发锻制产品充模不足的问题。工程中，为了消除此类问题，本行业的专业技术人员通常在模腔壁上设置气孔用于排气。此种开孔排气结构很简单、排气顺畅，完全可以做到无障碍充模。可是，盈模后多余的金属坯料则从气孔中冒出，在锻件表面上留下冒口桩，多余的冒口桩与模腔壁配合构成柱销结构，除增加脱模难度外，还增加之后的清除量。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种轴件冷精锻模消气结构，该模添置的排气结构依附在上下模的结合面上，其结构简单、制作容易、排气通畅，而且不影响成品脱模。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
轴件冷精锻模消气结构，它包括冲头、上模、下模和顶杆。所述上模和下模同轴相叠组成锻压工件的模腔，上模模腔与上下运动的冲头间隙配合，下模的模腔底部配装顶杆。其改进之处在于：所述上模与下模的结合面设有透气结构，该结构由一端平面与一端曲面配合组成。
上述结构中，所述下模上端面是曲面，它由内平面和外斜面组成，内平面是外径 D2和内孔径D1的所包容区域，其余为外斜面，其中D2比D1大4mm～10mm，下模（4）外斜面的斜置角α=50～100。
上述结构中，所述上模底端面为曲面，它由底端面平面和均布的径向V形槽组成，V形槽斜置凹入上模底端面，其斜置角α=50～100，各V形槽的顶点位于直径为D2的圆上，D2比上模模腔内孔径D1大1.2mm～3.2mm，V形槽的开口端贯穿上模外壁。
上述结构中，上模底端面均布3～8只径向V形槽。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、在上下模结合面上配置透气结构简单，制作容易；
2、透气结构在锻压时既做到透气，又不产生飞边，没有后处理事宜；
3、锻压时模腔内没有闭气阻力，充模容易，锻造质量稳定。
附图说明
图1为本发明结构剖面示意图，图中下模上端面为曲面。
图2是图1中下模上端面俯视图。
图3是本发明另一实施例结构剖面示意图，图中上模底端为曲面。
图4是图3中上模底端面仰视图。
实施例1
本实施例锻压的工件3是汽车变速箱输入轴，其轴向尺寸远大于径向尺寸，锻压时存在模腔排气问题。针对工件3设计的轴件冷精锻模消气结构如图1所示，它包括冲头1、上模2、下模4和顶杆5。所述上模2和下模4同轴相叠组成锻压工件3的模腔，上模2模腔与上下运动的冲头1间隙配合，下模4的模腔底部配装顶杆5。本发明为了解决锻压时有效排除模腔内蓄气体的问题，促进坯料在模腔内持续塑料变形而有序流动，确保工件3完整充模，提高工件3的锻压质量和锻压效率，在上模2与下模4的结合面设置平面与曲面结合的透气结构。本实施例上模2底端面为平面，下模4上端面是曲面，该曲面由内平面和外斜面组成。图2所示曲面中的内平面是外径D2和模腔内孔径D1所包容区域，其余为斜面，为了做到锻压时模腔既透气，又不允许产生飞边，故选择D2尺寸比比D1大5mm，下模4外斜面的斜置角α=50。此透气结构在上模2下行施压时，上模2底端面仅与下模4的内平面接触，外斜面相间构成沟通外部空间的渠道。因本实施例下模4的内平面径向尺寸单边仅2.5mm，模腔内的空气易从内平面处排出，从而实现模腔透气的目的，达到锻压时充模容易的预期。本实施例因上模2与下模4的结合面相对较小，因承受压强大，故适合锻压力小的模具配套。
实施例2
本实施例同实施例1的模具基本结构相同，仅是上模2与下模4结合面设置透气结构的位置有点差异。如图3和图4所示上模2底端面为曲面，下模4上端面为平面。所述上模2底端曲面由平面和均布的4条V形槽组成，V形槽斜置凹入上模2底端面，其斜置角α为100，V形槽的顶点位于直径为D2的圆上，D2比上模2模腔内孔径D1大1.2mm，V形槽的开口端贯穿上模2外壁。此透气结构在上模2下行施压时，上模2底端面与下模4上端面接触，因V形槽的顶点距模腔壁单边距离仅0.6mm，模腔内的空气易从V形槽中排出，从而达到工件3完满充模的目的。本实施例因上模2与下模4的结合面大，特别适合锻压力大的模具配套。

Claims (4)

1.一种轴件冷精锻模消气结构，它包括冲头（1）、上模（2）、下模（4）和顶杆（5）；所述上模（2）和下模（4）同轴相叠组成锻压工件（3）的模腔，上模（2）模腔与上下运动的冲头（1）间隙配合，下模（4）的模腔底部配装顶杆（5）；其特征在于：所述上模（2）与下模（4）的结合面设有透气结构，该结构由一端平面与一端曲面配合组成。
2.根据权利要求1所述的轴件冷精锻模消气结构，其特征在于：所述下模（4）上端面是曲面，它由内平面和外斜面组成，内平面是外径D2和模腔内孔径D1所包容区域，其余为外斜面，其中D2比D1大4mm～10mm，下模（4）外斜面的斜置角α=50～100。
3.根据权利要求1所述的轴件冷精锻模消气结构，其特征在于：所述上模（2）底端面为曲面，它由底端面平面和均布的径向V形槽组成，V形槽斜置凹入上模（2）底端面，其斜置角α=50～100，各V形槽的顶点位于直径为D2的圆上，D2比上模（2）模腔内孔径D1大1.2mm～3.2mm，V形槽的开口端贯穿上模（2）外壁。
4.根据权利要求1或3所述的轴件冷精锻模消气结构，其特征在于：所述上模（2）底端面均布3～8只径向V形槽。
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