CN107433312B - 一种高压共轨管制坯模具及制坯方法 - Google Patents

一种高压共轨管制坯模具及制坯方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锻造技术领域，尤其是提供了一种高压共轨管制坯模具，包括固定座、弹性元件和设置在固定座两侧的凹模固定板，固定座的中心还设有下模本体，下模本体的外侧还设置有与下模本体上下活动连接的凹模本体，凹模本体上还设有可以匹配进入凹模本体内的凸模本体；凹模本体采用弹性元件支撑并用凹模固定板进行限位实现锻造制坯件，有效的解决了现有共轨管采用辊锻、楔横轧、自由锻等方式对棒料体积重新分配来进行制坯，需要专门的制坯设备，投资较大且效率低，而采用不制坯的大棒料成形，原材料浪费严重，易出现折叠等缺陷的问题；本发明还提供了一种高压共轨管制坯的方法，包括上述的一种高压共轨管制坯的模具。

Description

一种高压共轨管制坯模具及制坯方法
技术领域
本发明涉及锻造技术领域，尤其是一种高压共轨管制坯模具及制坯方法。
背景技术
高压共轨管是柴油发动机中高压共轨系统中的关键零部件，如图1所示，其属于形状复杂的枝杈类锻件，横截面的面积变化大，制坯对于这类锻件的成形非常的重要。
对于这类锻件，现有技术中常规的成形方法有两种：一种是通过辊锻、楔横轧、自由锻等制坯工艺，对棒料的体积进行重新分配，然后模锻成形，这种工艺需要专门的制坯设备，工序步骤多，投资成本大；另一种是没有相关的制坯工具，只能采用横截面积比锻件最大横截面积更大的棒料模锻成形，这样的方式将造成原材料的大量的浪费，易出现折叠等缺陷。
共轨管属于形状复杂的枝杈类锻件，垂直轴线的每个横截面面积变化较大，成形时如果不制坯，直接用截面面积大于锻件最大截面面积的大棒料，将造成原材料的大量浪费，易出现折叠等缺陷，但如果采用辊锻、楔横轧、自由锻等方式对棒料体积重新分配来进行制坯，需要专门的制坯设备，这样的投资较大且效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有共轨管采用辊锻、楔横轧、自由锻等方式对棒料体积重新分配来进行制坯，需要专门的制坯设备，这样的投资较大且效率低的问题，本发明提供了一种高压共轨管制坯模具，包括固定座、弹性元件和设置在固定座两侧的凹模固定板，固定座的中心还设有下模本体，下模本体的外侧还设置有与下模本体上下活动连接的凹模本体，凹模本体上还设有可以匹配进入凹模本体内的凸模本体；凹模本体采用弹性元件支撑并用凹模固定板进行固定实现锻造制坯件，有效的解决了现有共轨管采用辊锻、楔横轧、自由锻等方式对棒料体积重新分配来进行制坯，需要专门的制坯设备，投资较大且效率低的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高压共轨管制坯模具，包括固定座、弹性元件和设置在所述固定座两侧的凹模固定板，所述固定座的中心还设有下模本体，所述下模本体的外侧还设置有与所述下模本体上下活动连接的凹模本体，所述凹模本体上还设有可以匹配进入所述凹模本体内的凸模本体；所述凹模本体采用所述弹性元件支撑并用所述凹模固定板进行固定。
具体地，所述凹模本体由直通槽和设置在所述直通槽上部的V形槽组成，所述V形槽和直通槽之间采用大圆角过渡，所述V形槽的侧壁上还设有至少2个直通式成形凹槽，有利于坯料进入直通槽中，防止挤出毛刺。
具体地，所述凸模本体的纵截面呈“T”字型，由凸模固定板和凸模成型板组成，所述凸模成型板的侧壁上设有至少2个形状与所述直通式成形凹槽形状相匹配的凸模成形凸起；在所述凸模成形凸起与所述凸模本体的成形面相对应的位置上还设有凸模成形容料槽，所述凸模本体的成形面上还设有凸模成形斜角，有利于材料在容料槽中聚料。
具体地，所述下模本体的侧壁上设有至少2个形状与所述直通式成形凹槽形状相匹配的下模成形凸起；在所述下模成形凸起与所述下模本体的成形面相对应的位置上还设有下模成形容料槽，所述下模本体的成形面上还设有下模成形斜角，有利于材料在容料槽中聚料。
具体地，所述凸模本体进入所述凹模本体后单边间隙在0.05-0.1mm之间，所述下模本体进入所述凹模本体后单边间隙在0.05-0.1mm之间。
具体地，所述凹模固定板通过螺钉固定在所述固定座上。
具体地，所述弹性元件在工作之前采用预压缩的方式，且预压力大于所述坯料的压扁力。
一种高压共轨管制坯方法，包括使用上述所述的一种高压共轨管制坯模具，所述固定座固定于其设有的压力机工作台上，所述凸模本体与其设有的压力机滑块固定连接；
步骤1、选用截面面积大于锻件最小截面面积而小于锻件最大截面面积的圆形坯料，将选好的坯料进行加热处理后放入所述凹模本体内，所述凸模本体在压力机滑块的带动下压下，所述坯料挤入所述凹模本体中挤扁，此时所述弹性元件的预压力大于所述坯料的压扁力，所述凹模本体不动，获得中间坯料；
步骤2、所述凸模本体继续向下压，所述凸模固定板的下端面接触所述凹模本体的上端面后，带动所述凹模本体一起向下运动，此时凸模本体、凹模本体与中间坯料同时同速的继续向下运动，所述凹模本体与中间坯料之间无相互运动，可避免中间坯料在成形中由于摩擦力的作用形成毛刺，当中间坯料碰到所述下模本体后中间坯料挤压成最终的制坯件；
步骤3、制坯件成形结束后，所述凸模本体上行运动，所述凹模本体在弹性元件的弹力下也跟着上行运动带动制坯件一起上行，最后由下模本体将制坯件顶出所述凹模本体。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种高压共轨管制坯模具，包括固定座、弹性元件和设置在固定座两侧的凹模固定板，固定座的中心还设有下模本体，下模本体的外侧还设置有与下模本体上下活动连接的凹模本体，凹模本体上还设有可以匹配进入凹模本体内的凸模本体；凹模本体采用弹性元件支撑并用凹模固定板进行固定实现锻造制坯件，有效的解决了现有共轨管采用辊锻、楔横轧、自由锻等方式对棒料体积重新分配来进行制坯，需要专门的制坯设备，投资较大且效率低的问题；本发明还提供了一种高压共轨管制坯的方法，包括使用上述的一种高压共轨管制坯的模具。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有锻造件的结构示意图；
图2是本发明的结构示意图；
图3是本发明的凹模本体的立体结构示意图；
图4是本发明的凹模本体的正视图；
图5是本发明的凹模本体的俯视图；
图6是本发明的凸模本体的立体结构示意图；
图7是本发明的凸模本体的左视图；
图8是本发明的凸模本体的俯视图；
图9是本发明的下模本体的立体结构示意图；
图10是本发明的下模本体的左视图；
图11是本发明的下模本体的俯视图；
图12是本发明的坯料结构示意图；
图13是本发明的中间坯料结构示意图；
图14是本发明的制坯件结构示意图。
图中：1.固定座，2.弹性元件，3.凹模固定板，4.下模本体，5.凹模本体，6.凸模本体，7.凸模固定板，8.凸模成型板，10.坯料，40.下模成形容料槽，41.下模成形斜角，400.下模成形凸起，50.V形槽，51.直通槽，500.直通式成形凹槽，60.凸模成形容料槽，61.凸模成形斜角，600.凸模成形凸起。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
一种高压共轨管制坯模具，包括固定座1、弹性元件2和设置在固定座1两侧的凹模固定板3，固定座1的中心还设有下模本体4，下模本体4的外侧还设置有与下模本体4上下活动连接的凹模本体5，凹模本体5上还设有可以匹配进入凹模本体5内的凸模本体6；凹模本体5采用弹性元件2支撑并用凹模固定板3进行固定，凹模本体5由直通槽51和设置在所述直通槽51上部的V形槽50组成，V形槽50和直通槽51之间采用大圆角过渡，V形槽50的侧壁上还设有至少2个直通式成形凹槽500；凸模本体6的纵截面呈“T”字型，由凸模固定板7和凸模成型板8组成，凸模成型板8的侧壁上设有至少2个形状与直通式成形凹槽500形状相匹配的凸模成形凸起600；在凸模成形凸起600与凸模本体6的成形面相对应的位置上还设有凸模成形容料槽60，凸模本体6的成形面上还设有凸模成形斜角61，下模本体4的侧壁上设有至少2个形状与直通式成形凹槽500形状相匹配的下模成形凸起400；在下模成形凸起400与下模本体4的成形面相对应的位置上还设有下模成形容料槽40，下模本体4的成形面上还设有下模成形斜角41，凸模本体6进入凹模本体5后单边间隙在0.05-0.1mm之间，下模本体4进入凹模本体5后单边间隙在0.05-0.1mm之间，凹模固定板3通过螺钉固定在所述固定座1上，弹性元件2在工作之前采用预压缩的方式，且预压力大于所述坯料10的压扁力。
一种高压共轨管制坯方法，包括使用上述所述的一种高压共轨管制坯模具，固定座1固定于其设有的压力机工作台上，凸模本体6与其设有的压力机滑块固定连接，并可靠导向；
步骤1、选用截面面积大于锻件最小截面面积而小于锻件最大截面面积的圆形坯料10，将选好的坯料10进行加热处理后放入凹模本体5内，凹模本体5内需要良好的润滑，凸模本体6在压力机滑块的带动下压下，坯料10挤入凹模本体5中挤扁，此时弹性元件2的预压力大于坯料10的压扁力，凹模本体5不动，获得中间坯料；
步骤2、凸模本体6继续向下压，所述凸模固定板7的下端面接触凹模本体5的上端面后，带动凹模本体5一起向下运动，此时凸模本体6、凹模本体5与中间坯料同时同速的继续向下运动，凹模本体5与中间坯料之间无相互运动，当中间坯料碰到下模本体4后中间坯料挤压成最终的制坯件；
步骤3、制坯件成形结束后，所述凸模本体6上行运动，凹模本体5在弹性元件2的弹力下也跟着上行运动带动制坯件一起上行，最后用顶出杆穿过固定座1的中心孔通过下模本体4将制坯件顶出凹模本体5，完成整个工艺过程。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种高压共轨管制坯模具，包括固定座(1)、弹性元件(2)和设置在所述固定座(1)两侧的凹模固定板(3)，其特征在于：所述固定座(1)的中心还设有下模本体(4)，所述下模本体(4)的外侧还设置有与所述下模本体(4)上下活动连接的凹模本体(5)，所述凹模本体(5)上还设有可以匹配进入所述凹模本体(5)内的凸模本体(6)；所述凹模本体(5)采用所述弹性元件(2)支撑并用所述凹模固定板(3)进行固定；
所述凹模本体(5)由直通槽(51)和设置在所述直通槽(51)上部的V形槽(50)组成，所述V形槽(50)和直通槽(51)之间采用大圆角过渡，所述V形槽(50)的侧壁上还设有至少2个直通式成形凹槽(500)；
所述凸模本体(6)的纵截面呈“T”字型，由凸模固定板(7)和凸模成型板(8)组成，所述凸模成型板(8)的侧壁上设有至少2个形状与所述直通式成形凹槽(500)形状相匹配的凸模成形凸起(600)；在所述凸模成形凸起(600)与所述凸模本体(6)的成形面相对应的位置上还设有凸模成形容料槽(60)，所述凸模本体(6)的成形面上还设有凸模成形斜角(61)；
所述下模本体(4)的侧壁上设有至少2个形状与所述直通式成形凹槽(500)形状相匹配的下模成形凸起(400)；在所述下模成形凸起(400)与所述下模本体(4)的成形面相对应的位置上还设有下模成形容料槽(40)，所述下模本体(4)的成形面上还设有下模成形斜角(41)；
所述凸模本体(6)进入所述凹模本体(5)后单边间隙在0.05-0.1mm之间；所述下模本体(4)进入所述凹模本体(5)后单边间隙在0.05-0.1mm之间；
所述凹模固定板(3)通过螺钉固定在所述固定座(1)上；
所述弹性元件(2)在工作之前采用预压缩的方式，且预压力大于坯料(10)的压扁力。
2.一种高压共轨管制坯方法，其特征在于：包括使用权利要求1所述的一种高压共轨管制坯模具，所述固定座(1)固定于其设有的压力机工作台上，所述凸模本体(6)与其设有的压力机滑块固定连接；
步骤1、选用截面面积大于锻件最小截面面积而小于锻件最大截面面积的圆形坯料(10)，将选好的坯料(10)进行加热处理后放入所述凹模本体(5)内，所述凸模本体(6)在压力机滑块的带动下压下，所述坯料(10)挤入所述凹模本体(5)中挤扁，此时所述弹性元件(2)的预压力大于所述坯料(10)的压扁力，所述凹模本体(5)不动，获得中间坯料；
步骤2、所述凸模本体(6)继续向下压，所述凸模固定板(7)的下端面接触所述凹模本体(5)的上端面后，带动所述凹模本体(5)一起向下运动，此时凸模本体(6)、凹模本体(5)与中间坯料同时同速的继续向下运动，所述凹模本体(5)与中间坯料之间无相互运动，当中间坯料碰到所述下模本体(4)后中间坯料挤压成最终的制坯件；
步骤3、制坯件成形结束后，所述凸模本体(6)上行运动，所述凹模本体(5)在弹性元件(2)的弹力下也跟着上行运动带动制坯件一起上行，最后由下模本体(4)将制坯件顶出所述凹模本体(5)。
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