CN104972045A - 双联齿轮锻造模具及使用该锻造模具的双联齿轮锻造方法 - Google Patents
双联齿轮锻造模具及使用该锻造模具的双联齿轮锻造方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种双联齿轮锻造模具及使用该锻造模具的双联齿轮锻造方法，双联齿轮锻造模具，其包括预锻模具组和终锻模具组；终锻模具组包括终锻上模、终锻冲头、终锻凹模上块和一对终锻卡子，终锻凹模上块中部开有凹模容置孔，一对终锻卡子置于该凹模容置孔内且两个终锻卡子之间形成卡箍腔，在该卡箍腔的下方设有终锻凹模顶块，此终锻凹模顶块的顶部设有顶块凸起，终锻上模上开有终锻冲压孔，终锻冲头通过终锻冲压孔与终锻上模相抵接且该终锻冲头的头部处于终锻上模外部，终锻凹模上块与终锻上模抵接时，该终锻冲头的头部置于卡箍腔内。本发明解决了节省加工过程中的原材料，同时还减少加工时间的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车零部件精密锻造技术领域，尤其是涉及一种双联齿轮锻造模具及使用该锻造模具的双联齿轮锻造方法。
背景技术
现在工厂的双联齿轮品种多但月需求量少，一般处于200-1500件/月，那么采用国内通用的横锻→切边成型工艺，原材料利用率则会低50％-60％，且料耗高，同时后序里孔钻深孔机加工效率也很低，因此设计一种新型的模具结构能够将里孔锻造成形，大幅度地降低原材料消耗，免去钻深孔工序成为本专利的研究课题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种双联齿轮锻造模具，以解决节省加工过程中的原材料，同时还减少加工时间的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
双联齿轮锻造模具，其包括预锻模具组和终锻模具组；
所述预锻模具组包括相互配合的预锻上模和预锻下模，该预锻上模包括预锻凸模，所述预锻凸模的端部设有预锻凸起部；所述预锻下模包括预锻凹模，所述预锻凹模中部开有预锻凹模孔，该预锻凹模孔为阶梯通孔，所述预锻凸起部置于该预锻凹模孔内并与此预锻凹模孔的阶梯面对应设立，所述预锻凹模孔的孔底伸入有预锻下顶杆，此预锻下顶杆的顶部设有与预锻凸起部对应设立的下顶杆凸起部；
所述终锻模具组包括终锻上模、终锻冲头、终锻凹模上块和一对终锻卡子，所述终锻凹模上块中部开有凹模容置孔，一对终锻卡子置于该凹模容置孔内且两个终锻卡子之间形成卡箍腔，在该卡箍腔的下方设有终锻凹模顶块，此终锻凹模顶块的顶部设有顶块凸起，所述终锻上模上开有终锻冲压孔，所述终锻冲头通过所述终锻冲压孔与所述终锻上模相抵接且该终锻冲头的头部处于终锻上模外部，所述终锻凹模上块与终锻上模抵接时，该终锻冲头的头部置于所述卡箍腔内。
进一步的，所述预锻上模还包括预锻凸模套，该预锻凸模套上开有阶梯状的凸模套承接孔，所述预锻凸模包括与凸模套承接孔抵接配合的阶梯状预锻定位部，所述预锻定位部的底部端面上设有预锻凸起部，该预锻定位部的阶梯面与所述预锻凹模的顶面抵接。
进一步的，所述预锻下模还包括套于预锻凹模外部的预锻凹模套，所述预锻凸模套与该预锻凹模套抵接设立，所述预锻凹模套的套圈内还设有用于限制预锻凹模的限位凸台。
进一步的，所述预锻下模还包括预锻下模座，所述预锻凹模和预锻凹模套均置于所述预锻下模座上，该预锻下模座上开有预锻抵接孔，所述预锻下顶杆置于该预锻抵接孔内，所述预锻下顶杆包括下顶杆定位部和与其底部连接的下顶杆限位部，该下顶杆定位部的横截面直径小于下顶杆限位部的横截面直径，所述下顶杆凸起部位于所述下顶杆定位部的顶面，在所述预锻下顶杆外部套有下顶杆套，该下顶杆套的一端抵于下顶杆限位部的端面上，其另一端与所述预锻凹模的底面抵接。
进一步的，在所述终锻冲压孔的底部开有冲头容纳孔，该冲头容纳孔为通孔，所述终锻冲头的头部穿过冲头容纳孔置于所述终锻上模的外部，所述终锻冲压孔为阶梯孔，该终锻冲头由冲头卡接部和冲头头部构成，所述冲头卡接部抵于所述终锻冲压孔内。
进一步的，所述终锻凹模上块中开设的凹模容置孔的孔底开有与其连通的凹模结合槽，该凹模结合槽的槽径大于所述凹模容置孔的孔径，所述终锻模具组还包括终锻凹模底块，所述终锻凹模底块的上端面设有连接凸起，所述连接凸起抵于所述凹模结合槽内且所述终锻卡子与所述连接凸起抵接，在所述终锻凹模底块上贯穿开有顶块容纳孔，所述终锻凹模顶块置于该顶块容纳孔内。
进一步的，所述卡箍腔为圆柱状。
相对于现有技术，本发明所述的双联齿轮锻造模具具有以下优势：
(1)本发明所述的预锻模具组和终锻模具组的结合使用可在去除横锻工序后的双联齿轮锻造加工中，减少原材料的浪费率；
同时，由于本身的预锻模具组和终锻模具组的结构特点，从而实现快速组合和拆卸换模的要求，既能满足加工不同型号的双联齿轮的需求，还能节省加工锻造的准备时间。
(2)本发明所述终锻卡子的设计，不仅可以将置于凹模容置孔内的工件禁锢住，还减少了在锻造过程中模具对工件的损伤，同时在终锻完成后，由于终锻卡子不是固定结构，所以取件时会与工件一同被取出，进而减少了取件时间。
本发明的另一目的在于提出一种使用上述锻造模具的双联齿轮锻造方法，以解决在锻造工序中免去钻深孔工序的需求，同时提高机加工效率的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
使用上述锻造模具的锻造方法，其具体步骤如下：
步骤一，将预锻模具组和终锻模具组组合好；
步骤二，准备柱形坯料，并对此柱形坯料进行加热；
步骤三，将加热好的坯料放置在预锻模具组中的预锻凹模孔内，并进行预锻工序，预锻后工件的上、下端面分别被加工出一盲孔；
步骤四，将步骤三中的预锻后工件放置在终锻模具组中的凹模容置孔内，此时保证终锻凹模顶块的顶块凸起置于步骤三中工件下端面产生的盲孔中，而冲头头部与所述步骤三中工件上端面产生的盲孔位置对应；
之后，套入一对终锻卡子，同时使得终锻卡子的内壁与所述工件外壁抵接，其终锻卡子的外壁与凹模容置孔的内孔壁抵接；
步骤五，对步骤四中放置好的工件进行终锻加工，此时的工件上、下两端面的盲孔的孔深增加；
步骤六，将步骤五中终锻后的工件取出，如果在取出工件的阶段中终锻卡子与工件一起被取出，则增加拨掉终锻卡子的工序；
步骤七，将步骤六中取出的工件进行冲孔加工，将工件的上、下两个端面上的盲孔打通。
进一步的，所述步骤一中的预锻模具组合终锻模具组进行预加热，其加热温度为150℃-200℃。
进一步的，所述步骤二中的坯料被加热温度为150℃-190℃。
相对于现有技术，本发明所述的使用上述锻造模具的锻造方法具有以下优势：
(1)本发明所述的使用上述锻造模具进行锻造加工，可将双联齿轮的外圆空槽和里孔一次精锻成形，原材料消耗单件降低0.5-1.0kg/件，而且锻造后的工件可直接车加工里孔，去掉钻孔工序，机加工效率提升50％以上，大大降低了双联齿轮的锻造、机加工成本，从而提高公司经济收益。
(2)本发明所述的坯料预加热温度设立已可满足此锻造加工需求，无需过高的加热温度，从而节约了加工资源，减少生产成本。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的预锻模具组结构示意图；
图2为本发明实施例所述的预锻凹模套结构示意图；
图3为本发明实施例所述的预锻凸模结构示意图；
图4为本发明实施例所述的预锻下模座结构示意图；
图5为本发明实施例所述的预锻下顶杆结构示意图；
图6为本发明实施例所述的终锻模具组结构示意图；
图7为本发明实施例所述的终锻上模结构示意图；
图8为本发明实施例所述的终锻冲头结构示意图；
图9为本发明实施例所述的终锻凹模上块结构示意图；
图10为本发明实施例所述的终锻凹模底块结构示意图；
图11为本发明实施例所述的终锻凹模顶块结构示意图；
图12为本发明实施例所述的一对终锻卡子的组合俯视图；
图13为本发明实施例所述的终锻卡子的结构剖视图。
附图标记说明：
1-工件，12-预锻上模座，13-预锻凸模垫块，14-预锻凸模，141-预锻定位部，142-预锻凸起部，1411-定位部的阶梯面，15-预锻凸模套，151-凸模套承接孔，16-预锻凹模，17-预锻凹模套，18-预锻下模座，181-预锻抵接孔，19-预锻下顶杆，191-下顶杆限位部，192-下顶杆定位部，193-下顶杆凸起部，110-下顶杆套，22-终锻上模，221-终锻冲压孔，222-冲头容纳孔，23-终锻冲头，231-冲头头部，232-冲头卡接部，24-终锻凹模上块，241-凹模容纳孔，242-凹模结合槽，26-终锻凹模顶块，261-顶块凸起，27-终锻下垫板，28-终锻卡子，281-卡箍腔，29-终锻凹模底块，291-顶块容纳孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
双联齿轮锻造模具，其包括预锻模具组和终锻模具组；
如图1所示，所述预锻模具组包括相互配合的预锻上模和预锻下模；
该预锻上模包括预锻凸模套15和预锻凸模14，如图2所示，所述预锻凸模套15上开有阶梯状的凸模套承接孔151，该预锻凸模套15的外部也为阶梯状，且与预锻凸模垫块13抵接，该预锻凸模垫块13通过螺钉与预锻上模座12连接；往预锻凸模套的凸模套承接孔内放入预锻凸模，之后将预锻凸模套与预锻上模座固定即可，此时的预锻上模座即将凸模承接孔的一孔口封住，此种作法也就实现了对预锻凸模的固定。
所述预锻下模包括预锻凹模16，如图3所示，所述预锻凸模14包括与凸模套承接孔151抵接配合的阶梯状预锻定位部141，该预锻定位部141的阶梯面与所述预锻凹模16的顶面抵接，所述预锻定位部141的底部端面上设有预锻凸起部142，所述预锻凹模16中部开有预锻凹模孔，该预锻凹模孔为阶梯通孔，所述预锻凸起部142置于该预锻凹模孔内并与此预锻凹模孔的阶梯面对应设立；
所述预锻下模还包括套于预锻凹模16外部的预锻凹模套17，所述预锻凸模套15与该预锻凹模套17抵接设立。
如图4所示，所述预锻下模还包括预锻下模座18，所述预锻凹模16和预锻凹模套17均置于所述预锻下模座18上，该预锻下模座18上开有预锻抵接孔181，如图5所示，所述预锻下顶杆19置于该预锻抵接孔181内，所述预锻下顶杆19包括与预锻凸起部142对应设立的下顶杆凸起部193、下顶杆定位部192和与其底部连接的下顶杆限位部191，该下顶杆定位部192的横截面直径小于下顶杆限位部191的横截面直径，所述下顶杆凸起部193位于所述下顶杆定位部192的顶面，在所述预锻下顶杆19外部套有下顶杆套110，该下顶杆套110的一端抵于下顶杆限位部191的端面上，其另一端与所述预锻凹模16的底面抵接。
所述预锻模具组的安装方式：
将预锻凸模14置于预锻凸模套15内，此时将预锻凸模套15通过预锻凸模垫块13与预锻上模座12固定；
将预锻下顶杆19置于预锻下模座18上并固定住，然后将预锻下顶杆19置于预锻抵接孔181内并套上下顶杆套110；
通过预锻凹模套17与预锻下模座18的卡接配合而固定住预锻凹模套17，此时将预锻凹模16置于预锻凹模套17内，并保证预锻凸模14的预锻凸起部142与预锻下顶杆19的下顶杆凸起部193对应设立。
上述的下顶杆凸起部193和预锻凸起部142均为表面光滑的弧形凸起，且分别为置于该预锻模具组内的工件的对应端面加工出一浅层盲孔。
如图6所示，所述终锻模具组包括终锻上模22、终锻冲头23、终锻凹模上块24和一对终锻卡子28，如图9所示，所述终锻凹模上块24中开设的凹模容置孔241，其孔底开有与之连通的凹模结合槽242，该凹模结合槽242的槽径大于所述凹模容置孔241的孔径，如图12和13所示，一对终锻卡子28置于该凹模容置孔241内且两个终锻卡子28之间形成卡箍腔281，在该卡箍腔281的下方设有终锻凹模顶块26，如图11所示，此终锻凹模顶块26的顶部设有顶块凸起261，如图7所示，所述终锻上模22上开有终锻冲压孔221，在所述终锻冲压孔221的底部开有冲头容纳孔222，该冲头容纳孔222为通孔，如图8所示，所述终锻冲头23的头部231穿过冲头容纳孔222置于所述终锻上模22的外部，所述终锻冲压孔23为阶梯孔，该终锻冲头23由冲头卡接部232和冲头头部231构成，所述冲头卡接部232抵于所述终锻冲压孔221内，当所述终锻凹模上块24与终锻上模22抵接时，该终锻冲头23的头部置于所述卡箍腔281内。
如图10所示，所述终锻模具组还包括终锻凹模底块29，所述终锻凹模底块29的上端面设有连接凸起，所述连接凸起抵于所述凹模结合槽242内且所述终锻卡子28与所述连接凸起抵接，在所述终锻凹模底块29上贯穿开有顶块容纳孔291，所述终锻凹模顶块26置于该顶块容纳孔291内；
所述终锻模具组还包括终锻下垫板27，该终锻下垫板27中部为向内凹陷的凹槽，所述终锻凹模底块29和终锻凹模上块24均置于该凹槽内。
终锻模具组的安装过程：
将终锻下垫板与终锻凹模底块抵接并固定，此时的终锻凹模顶块也已放在了顶块容纳孔291内；
之后，放上终锻凹模上块24，在终锻凹模上块24的上方设有安装终锻上模22，在该终锻上模22内装入终锻冲头23，同时保证终锻冲头23与凹模容置孔241位置对应。
使用上述锻造模具的双联齿轮锻造方法，其具体步骤如下：
步骤一，将预锻模具组和终锻模具组组合好，并对其两个模具组进行预加热，其加热温度为150℃-200℃；
步骤二，准备柱形坯料，并对此柱形坯料进行加热，坯料被加热温度为150℃-190℃；
步骤三，将加热好的坯料放置在预锻模具组中的预锻凹模孔内，并进行预锻工序，预锻后工件的上、下端面分别被加工出一盲孔；
步骤四，将步骤三中的预锻后工件放置在终锻模具组中的凹模容置孔241内，此时保证终锻凹模顶块26的顶块凸起261置于步骤三中工件下端面产生的盲孔中，而冲头头部231与所述步骤三中工件上端面产生的盲孔位置对应；
之后，套入一对终锻卡子28，同时使得终锻卡子28的内壁与所述工件外壁抵接，其终锻卡子28的外壁与凹模容置孔241的内孔壁抵接；
步骤五，对步骤四中放置好的工件进行终锻加工，此时的工件上、下两端面的盲孔的孔深增加；
步骤六，将步骤五中终锻后的工件取出，如果在取出工件的阶段中终锻卡子28与工件一起被取出，则增加拨掉终锻卡子28的工序；
步骤七，将步骤六中取出的工件进行冲孔加工，将工件的上、下两个端面上的盲孔打通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.双联齿轮锻造模具，其特征在于：包括预锻模具组和终锻模具组；
所述预锻模具组包括相互配合的预锻上模和预锻下模，该预锻上模包括预锻凸模(14)，所述预锻凸模(14)的端部设有预锻凸起部(142)；所述预锻下模包括预锻凹模(16)，所述预锻凹模(16)中部开有预锻凹模孔，该预锻凹模孔为阶梯通孔，所述预锻凸起部(142)置于该预锻凹模孔内并与此预锻凹模孔的阶梯面对应设立，所述预锻凹模孔的孔底伸入有预锻下顶杆(19)，此预锻下顶杆(19)的顶部设有与预锻凸起部(142)对应设立的下顶杆凸起部(193)；
所述终锻模具组包括终锻上模(22)、终锻冲头(23)、终锻凹模上块(24)和一对终锻卡子(28)，所述终锻凹模上块(24)中部开有凹模容置孔(241)，一对终锻卡子(28)置于该凹模容置孔(241)内且两个终锻卡子(28)之间形成卡箍腔(281)，在该卡箍腔(281)的下方设有终锻凹模顶块(26)，此终锻凹模顶块(26)的顶部设有顶块凸起(261)，所述终锻上模(22)上开有终锻冲压孔(221)，所述终锻冲头(23)通过所述终锻冲压孔(221)与所述终锻上模(22)相抵接且该终锻冲头(23)的头部处于终锻上模(22)外部，所述终锻凹模上块(24)与终锻上模(22)抵接时，该终锻冲头(23)的头部置于所述卡箍腔(281)内。
2.根据权利要求1所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：所述预锻上模还包括预锻凸模套(15)，该预锻凸模套(15)上开有阶梯状的凸模套承接孔(151)，所述预锻凸模(14)包括与凸模套承接孔(151)抵接配合的阶梯状预锻定位部(141)，所述预锻定位部(141)的底部端面上设有预锻凸起部(142)，该预锻定位部(141)的阶梯面与所述预锻凹模(16)的顶面抵接。
3.根据权利要求2所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：所述预锻下模还包括套于预锻凹模(16)外部的预锻凹模套(17)，所述预锻凸模套(15)与该预锻凹模套(17)抵接设立。
4.根据权利要求3所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：所述预锻下模还包括预锻下模座(18)，所述预锻凹模(16)和预锻凹模套(17)均置于所述预锻下模座(18)上，该预锻下模座(18)上开有预锻抵接孔(181)，所述预锻下顶杆(19)置于该预锻抵接孔(181)内，所述预锻下顶杆(19)包括下顶杆定位部(192)和与其底部连接的下顶杆限位部(191)，该下顶杆定位部(192)的横截面直径小于下顶杆限位部(191)的横截面直径，所述下顶杆凸起部(193)位于所述下顶杆定位部(192)的顶面，在所述预锻下顶杆(19)外部套有下顶杆套(110)，该下顶杆套(110)的一端抵于下顶杆限位部(191)的端面上，其另一端与所述预锻凹模(16)的底面抵接。
5.根据权利要求1所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：在所述终锻冲压孔(221)的底部开有冲头容纳孔(222)，该冲头容纳孔(222)为通孔，所述终锻冲头(23)的头部(231)穿过冲头容纳孔(222)置于所述终锻上模(22)的外部，所述终锻冲压孔(23)为阶梯孔，该终锻冲头(23)由冲头卡接部(232)和冲头头部(231)构成，所述冲头卡接部(232)抵于所述终锻冲压孔(221)内。
6.根据权利要求1所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：所述终锻凹模上块(24)中开设的凹模容置孔(241)的孔底开有与其连通的凹模结合槽(242)，该凹模结合槽(242)的槽径大于所述凹模容置孔(241)的孔径，所述终锻模具组还包括终锻凹模底块(29)，所述终锻凹模底块(29)的上端面设有连接凸起，所述连接凸起抵于所述凹模结合槽(242)内且所述终锻卡子(28)与所述连接凸起抵接，在所述终锻凹模底块(29)上贯穿开有顶块容纳孔(291)，所述终锻凹模顶块(26)置于该顶块容纳孔(291)内。
7.根据权利要求1所述的双联齿轮锻造模具，其特征在于：所述卡箍腔(281)为圆柱状腔体。
8.使用权利要求1所述锻造模具的双联齿轮锻造方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一，将预锻模具组和终锻模具组组合好；
步骤二，准备柱形坯料，并对此柱形坯料进行加热；
步骤三，将加热好的坯料放置在预锻模具组中的预锻凹模孔内，并进行预锻工序，预锻后工件的上、下端面分别被加工出一盲孔；
步骤四，将步骤三中的预锻后工件放置在终锻模具组中的凹模容置孔(241)内，此时保证终锻凹模顶块(26)的顶块凸起(261)置于步骤三中工件下端面产生的盲孔中，而冲头头部(231)与所述步骤三中工件上端面产生的盲孔位置对应；
之后，套入一对终锻卡子(28)，同时使得终锻卡子(28)的内壁与所述工件外壁抵接，其终锻卡子(28)的外壁与凹模容置孔(241)的内孔壁抵接；
步骤五，对步骤四中放置好的工件进行终锻加工，此时的工件上、下两端面的盲孔的孔深增加；
步骤六，将步骤五中终锻后的工件取出，如果在取出工件的阶段中终锻卡子(28)与工件一起被取出，则增加拨掉终锻卡子(28)的工序；
步骤七，将步骤六中取出的工件进行冲孔加工，将工件的上、下两个端面上的盲孔打通。
9.根据权利要求8所述的双联齿轮锻造方法，其特征在于：所述步骤一中的预锻模具组合终锻模具组进行预加热，其加热温度为150℃-200℃。
10.根据权利要求8所述的双联齿轮锻造方法，其特征在于：所述步骤二中的坯料被加热温度为150℃-190℃。
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