CN107999679B - 一种斗齿锻造模具及其下模组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种斗齿锻造模具及其下模组件，斗齿锻造模具包括上模组件和下模组件，下模组件包括下模座和设置在下模座中的与下模座锥面配合的两半式下模，下模座上还设置有顶杆，两半式下模中的至少一半下模沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合以使下模能够在顶杆作用下沿导向方向自动张开。本发明的有益效果在于：由于下模与下模座是锥面配合，同时两半式下模中的至少一半下模是沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合，这样当顶杆向上顶推时，在顶杆的作用力下，导向移动配合的那个下模就一定会沿着导向方向斜向上移动，实现自动张开，从而方便锻件的取出。

Description

一种斗齿锻造模具及其下模组件

技术领域

本发明涉及一种斗齿锻造模具及其下模组件。

背景技术

挖掘机斗齿是挖掘机上的重要易耗部件，挖掘机斗齿的形状较为复杂，目前国内多采用铸造工艺来生产，铸造斗齿生产成本相对较低，但铸造缺陷较多，产品质量不稳定，使用寿命普遍不高。近年来，锻造工艺的发展正逐步解决此类问题，与铸造斗齿相比，锻造斗齿纤维连续、晶粒细化，力学性能更好，生产成本虽略有增加，但产品寿命却大幅提高。然而挖掘机斗齿属于异形件，型腔复杂，截面变化不规则，采用锻造方法生产斗齿，工艺较为复杂，尤其是锻造模具的结构设计是否合理，将直接影响产品质量及模具使用寿命。

申请公布号为CN106180516A，申请公布日为2016.12.07的中国发明专利申请公开了一种斗齿锻压模，该锻压模包括上模座和下模座，上模座内安装有上模，下模座内安装有两半式的下模，每一半下模与下模座之间均为锥面配合从而方便下模的出模，下模座的下部设置有穿过下模座的顶杆，顶杆与驱动机构连接用于将下模顶出下模座，两半下模张开后就可以将锻件取出。

使用时，由于锻件承受比较大的锻造压力，经过剧烈变形后填充在模具的型腔中，往往造成顶杆在顶出下模后，下模与锻件仍然粘合在一起，无法顺利开模，给锻件的取出带来麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便锻件取出的下模组件；本发明的目的还在于提供一种使用该下模组件的斗齿锻造模具。

为了解决上述技术问题，本发明中下模组件的技术方案为：

一种下模组件，包括下模座和设置在下模座中的与下模座锥面配合的两半式下模，下模座上还设置有顶杆，两半式下模中的至少一半下模沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合以使下模能够在顶杆作用下沿导向方向自动张开。

所述顶杆包括轴线沿上下方向延伸的顶杆本体以及固定在顶杆本体上的用于对下模施加顶推力的固定板，固定板和下模上均设置有水平导向孔，对应的两个水平导向孔中装配有导向销。

所述固定板通过螺母固定在顶杆本体的顶端，每一半下模的下端均设置有半圆形的阶梯孔并在合模时构成完整的阶梯圆孔，所述固定板设置在阶梯圆孔的大孔中，螺母设置在阶梯圆孔的小孔中。

两半式下模中的每一半下模上均设置有延伸方向与锥面的母线方向一致的燕尾滑块，下模座上设置有与燕尾滑块导向移动配合的燕尾滑槽。

本发明中斗齿锻造模具的技术方案为：

一种斗齿锻造模具，包括上模组件和下模组件，下模组件包括下模座和设置在下模座中的与下模座锥面配合的两半式下模，下模座上还设置有顶杆，两半式下模中的至少一半下模沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合以使下模能够在顶杆作用下沿导向方向自动张开。

所述顶杆包括轴线沿上下方向延伸的顶杆本体以及固定在顶杆本体上的用于对下模施加顶推力的固定板，固定板和下模上均设置有水平导向孔，对应的两个水平导向孔中装配有导向销。

所述固定板通过螺母固定在顶杆本体的顶端，每一半下模的下端均设置有半圆形的阶梯孔并在合模时构成完整的阶梯圆孔，所述固定板设置在阶梯圆孔的大孔中，螺母设置在阶梯圆孔的小孔中。

两半式下模中的每一半下模上均设置有延伸方向与锥面的母线方向一致的燕尾滑块，下模座上设置有与燕尾滑块导向移动配合的燕尾滑槽。

上模组件包括上模座和通过螺栓安装在上模座上的上模，上模座上设置有与所述螺栓螺纹配合的螺纹孔，所述螺纹孔由固定在上模座上的套管的内孔构成。

上模座的下端面上开设有方槽，所述上模通过设置在方槽四个顶角处的压紧块固定在上模座上。

本发明的有益效果在于：由于下模与下模座是锥面配合，同时两半式下模中的至少一半下模是沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合，这样当顶杆向上顶推时，在顶杆的作用力下，导向移动配合的那个下模就一定会沿着导向方向斜向上移动，实现自动张开，从而方便锻件的取出。

附图说明

图1为本发明中的斗齿锻造模具在型腔闭合时的结构示意图；

图2为本发明中的斗齿锻造模具在型腔张开时的结构示意图；

图3为斗齿锻造模具中上模座的主视图；

图4为斗齿锻造模具中上模座的俯视图；

图5为斗齿锻造模具中套管的主视图；

图6为斗齿锻造模具中压紧块的主视图；

图7为斗齿锻造模具中压紧块的俯视图；

图8为斗齿锻造模具中上模座垫板的主视图；

图9为斗齿锻造模具中上模座垫板的俯视图；

图10为斗齿锻造模具中上模套的主视图；

图11为斗齿锻造模具中上模套压圈的主视图；

图12为斗齿锻造模具中下模压圈的主视图；

图13为斗齿锻造模具中下模压圈的俯视图；

图14为斗齿锻造模具中下模套的主视图；

图15为斗齿锻造模具中下模套的俯视图；

图16为斗齿锻造模具中下模套的仰视图；

图17为斗齿锻造模具中下模座的主视图；

图18为斗齿锻造模具中下模座的俯视图；

图19为斗齿锻造模具中固定板的主视图；

图20为斗齿锻造模具中固定板的俯视图。

图中：1.上模座；1-1.垫板固定孔；1-2.螺栓固定孔；1-3.导向孔；1-4.四方槽；2.套管；3.螺栓；4.压紧块垫片；5.压紧块；51.螺栓穿孔；52.垫片固定孔；53.锥形夹紧面；6.上模座垫板；61.固定孔；7.上模垫板；8.上模芯；9.上模套；10.上模套压圈；11.导柱；12.下模压圈；121.螺钉孔；122.压紧面；13.下模芯；14.下模套；141.紧固孔；142.下模安装孔；143.固定板安装孔；144.导向销第一穿孔；145.燕尾滑块；15.下模座；151.燕尾滑槽；152.导柱安装孔；16.铜套；17.导向销；18.固定板；181.导向销第二穿孔；182.顶杆穿孔；19.顶杆本体；20.锁紧螺母。

具体实施方式

斗齿锻造模具的一个实施例如图1~图20所示，该模具用于锻造挖掘机斗齿，包括上模组件和下模组件，上模组件包括上模座1、套管2、螺栓3、压紧块垫片4、压紧块5、上模座垫板6、上模垫板7、上模芯8、上模套9、上模套压圈10。其中，由上模套压圈10、上模套9、上模芯8组成的上模安装在上模座1上，具体是上模座1的下端面上开设有四方槽1-4，上模座1上位于四方槽1-4的四个顶角处设置有螺栓固定孔1-2，四个压紧块5分别通过螺栓3固定在该螺栓固定孔1-2中。由于上模座1的体积比较庞大，长期使用后，一旦螺栓固定孔1-2损坏，则需要更换整个上模座，为了避免这种情况，在螺栓固定孔1-2中固定有一个套管2，与螺栓3螺纹配合的螺纹孔是由该套管2的内孔构成，这样当螺纹损坏时，只需更换套管即可，从而可以节约成本。四方槽1-4的槽底还设置有一个圆孔，即垫板固定孔1-1，上模座垫板6就固定在该垫板固定孔1-1中，为此上模座垫板6上设置有固定孔61。此外，上模座1上还设置有与导柱11导向移动配合的导向孔1-3。

压紧块5设置在四方槽1-4的四个顶角处，其上的外圆弧面刚好与四方槽1-4的圆角接触，压紧块5上设置有同轴的螺栓穿孔51和垫片固定孔52，螺栓穿孔51供螺栓3穿过，垫片固定孔52中设置有压紧块垫片4。压紧块5的内周面为锥形夹紧面53，该锥形夹紧面53与上模套压圈10的外周面锥面配合，从而可以方便上模套压圈10的安装，并且能够防止上模套压圈10脱出。上模套压圈10的内孔也为锥面，并与上模套9的外周面锥面配合，上模套9的内孔也设置为锥面，用于与上模芯8实现良好的装配。此外，上模套9中位于上模芯8的上部还设置有上模垫板7，上模垫板7和上模座垫板6可以缓冲锻压时的冲击力，从而保护上模芯8和上模座1，延长其使用寿命。

下模组件包括下模座15、下模套14、下模芯13、下模压圈12、导柱11、铜套16、导向销17、固定板18、顶杆本体19、锁紧螺母20，其中导柱11固定在下模座15上，用于对上模组件和下模组件实现良好的导向，为此下模座上设置有导柱安装孔152。下模芯13和下模套14通过下模压圈12固定在一起并构成下模，下模芯13、下模套14以及下模压圈12均为两半式，因此整个下模是两半式的，两半式下模芯13与上模芯8配合共同组成挖掘机斗齿的锻造型腔。两半式下模套14在合模时，其下模安装孔142刚好呈完整的圆柱孔，下模芯13就设置在该圆柱孔中，下模套14的上表面还设置有扩口的台阶面，该台阶面上开设有紧固孔141，下模压圈12上设置有与紧固孔141对应的螺钉孔121，下模压圈12通过螺钉固定在下模套14的台阶面上，下模压圈12的下端设置有用于压紧下模芯13的压紧面122。

下模套14的外周面以及下模座15的内孔与现有技术中一样均为锥面配合，从而方便下模被顶出下模座。此外，在每一半下模套14的外周面上均设置有延伸方向与锥面的母线方向一致的燕尾滑块145，相应的在下模座15的内壁上设置有与燕尾滑块145导向滑动配合的燕尾滑槽151，也就是说，由下模套14和下模芯13组成的下模是沿锥面的母线方向导向移动装配在下模座15中，这样当下模被顶出时，在燕尾滑块和燕尾滑槽的限制下，两个下模芯13一定会沿着导向方向斜向上移动，从而自动向两边张开，方便锻件的取出。

本发明中用于将下模顶出下模座的顶杆为组合式，包括顶杆本体19、固定板18和锁紧螺母20，其中顶杆本体19的轴线沿上下方向延伸，其顶端设置为阶梯轴状，固定板18为水平设置，顶杆本体19的上端穿过固定板18的中心孔（即顶杆穿孔182），然后用两个锁紧螺母20将固定板18固定在顶杆本体19上。每一半下模套14的下端均设置有半圆形的阶梯孔并在合模时构成完整的阶梯圆孔，两个锁紧螺母20位于阶梯圆孔的小孔中，固定板18位于阶梯圆孔的大孔（即固定板安装孔143）中，从而使结构非常紧凑，并且顶杆在作用时，是由固定板18支撑着下模的重量并对其施加顶推力，相比现有技术中只依靠单根顶杆作用而言，这样的设置增大了支撑面积，传力效果更好，并且能够增大下模被顶出的高度，更加方便开模，同时也延长了各部件的使用寿命。

此外，在固定板18上一左一右开设有两个同轴的导向销第二穿孔181，对应的在下模套14上开设有两个导向销第一穿孔144，在对应的导向销第一穿孔144和导向销第二穿孔181中安装有导向销17，这样当下模被顶出下模座时，两个下模套14即沿下模座斜向上移动，又在导向销17的限制下水平向两边移动，双重限位、效果更好。为了减轻导向销17的磨损，在导向销第一穿孔144中设置有铜套16。同时，导向销17除了重复限位的作用以外，其关键作用还在于当锻件取出后，顶杆在回拉时，两侧的导向销17可以将下模直接带下来，实现很好的复位，从而使两个下模套和下模芯实现了同步上下，避免模具由于生锈无法靠自重复位，或者是两侧下模不能复位到同一高度而影响锻件生产。

本发明的斗齿锻造模具的工作原理是：使用时将上模组件固定在压力机的上砧铁（图中未示出）上，下模组件固定在压力机的下砧铁（图中未示出）上，顶杆本体19的下端与驱动机构（图中未示出）相连，锻件成型后，由驱动机构驱动顶杆本体19向上移动，并通过固定板18推动下模向上移动，在燕尾滑槽和燕尾滑块作用下，两个下模套和下模芯自动向两边张开，从而便于锻件的取出。锻件取出后，顶杆本体向下移动，由导向销17带动两侧下模套和下模芯向下复位到同一高度，从而方便进行下一个锻件的生产，整个下模组件的结构紧凑，导向效果显著，两侧下模套和下模芯实现了同步上下，使用十分方便。

在斗齿锻造模具的其他实施例中：斗齿锻造模具也可以用于锻造装载机斗齿，或者是其他机器设备上的斗齿；上模芯与上模座之间可以只设置一块垫板或者不设置垫板；上模也可以只包括上模芯；上模座的下端面上也可以不设置方槽；上模座上与螺栓螺纹配合的螺纹孔也可以是直接在上模座上加工出来的；两半式下模可以均只包括下模芯，此时燕尾滑块直接设置在下模芯上；燕尾滑块也可以设置在下模座上，此时燕尾滑槽设置在下模上；固定板也可以是焊接固定在顶杆本体顶端，或者固定板与顶杆本体直接是螺纹连接，此时下模上只需设置容纳固定板的孔即可，而无需设置阶梯孔；顶杆可以不包括固定板，而只有顶杆本体，此时没有水平导向销，顶杆与现有技术中的顶杆相同；可以只在其中一半下模上设置燕尾滑块，并在下模座上设置燕尾滑槽，此时当顶杆向上顶推时，只有一半下模向一侧张开，同样也能便于锻件取出；下模和下模座上设置的导向结构也可以是T形滑块和T形滑槽相配合。

下模组件的实施例如图1、图2、图12~图20所示，下模组件的具体结构与上述斗齿锻造模具实施例中的下模组件相同，在此不再详述。

Claims (6)

1.一种下模组件，包括下模座和设置在下模座中的与下模座锥面配合的两半式下模，下模座上还设置有顶杆，其特征在于：两半式下模中的至少一半下模沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合以使下模能够在顶杆作用下沿导向方向自动张开；所述顶杆包括轴线沿上下方向延伸的顶杆本体以及固定在顶杆本体上的用于对下模施加顶推力的固定板，固定板和下模上均设置有水平导向孔，对应的两个水平导向孔中装配有导向销；所述固定板通过螺母固定在顶杆本体的顶端，每一半下模的下端均设置有半圆形的阶梯孔并在合模时构成完整的阶梯圆孔，阶梯圆孔具有小孔和大孔，小孔和大孔一上一下设置，固定板的外径大于小孔内径且小于大孔的内径，所述固定板设置在阶梯圆孔的大孔中，螺母设置在阶梯圆孔的小孔中；所述下模由下模芯和下模套通过下模压圈固定在一起而构成；所述阶梯圆孔位于下模套的下端；位于固定板上的水平导向孔为开设于固定板两侧的同轴的两个导向销第二穿孔，位于下模上的水平导向孔为对应开设在下模套上的两个导向销第一穿孔；所述导向销第一穿孔贯穿所述下模套且与阶梯圆孔连通；顶杆本体的下端与驱动机构相连，锻件成型后，由驱动机构驱动顶杆本体向上移动，并通过固定板推动下模向上移动；锻件取出后，驱动机构驱动顶杆本体向下移动，由导向销带动两侧下模套和下模芯向下复位到同一高度，两侧下模套和下模芯同步上下。

2.根据权利要求1所述的下模组件，其特征在于：两半式下模中的每一半下模上均设置有延伸方向与锥面的母线方向一致的燕尾滑块，下模座上设置有与燕尾滑块导向移动配合的燕尾滑槽。

3.一种斗齿锻造模具，包括上模组件和下模组件，下模组件包括下模座和设置在下模座中的与下模座锥面配合的两半式下模，下模座上还设置有顶杆，其特征在于：两半式下模中的至少一半下模沿锥面的母线方向与下模座导向移动配合以使下模能够在顶杆作用下沿导向方向自动张开；所述顶杆包括轴线沿上下方向延伸的顶杆本体以及固定在顶杆本体上的用于对下模施加顶推力的固定板，固定板和下模上均设置有水平导向孔，对应的两个水平导向孔中装配有导向销；所述固定板通过螺母固定在顶杆本体的顶端，每一半下模的下端均设置有半圆形的阶梯孔并在合模时构成完整的阶梯圆孔，阶梯圆孔具有小孔和大孔，小孔和大孔一上一下设置，固定板的外径大于小孔内径且小于大孔的内径，所述固定板设置在阶梯圆孔的大孔中，螺母设置在阶梯圆孔的小孔中；所述下模由下模芯和下模套通过下模压圈固定在一起而构成，所述阶梯圆孔位于下模套的下端，位于固定板上的水平导向孔为开设于固定板两侧的同轴的两个导向销第二穿孔，位于下模上的水平导向孔为对应开设在下模套上的两个导向销第一穿孔，所述导向销第一穿孔贯穿所述下模套且与阶梯圆孔连通；顶杆本体的下端与驱动机构相连，锻件成型后，由驱动机构驱动顶杆本体向上移动，并通过固定板推动下模向上移动；锻件取出后，驱动机构驱动顶杆本体向下移动，由导向销带动两侧下模套和下模芯向下复位到同一高度，两侧下模套和下模芯同步上下。

4.根据权利要求3所述的斗齿锻造模具，其特征在于：两半式下模中的每一半下模上均设置有延伸方向与锥面的母线方向一致的燕尾滑块，下模座上设置有与燕尾滑块导向移动配合的燕尾滑槽。

5.根据权利要求3所述的斗齿锻造模具，其特征在于：上模组件包括上模座和通过螺栓安装在上模座上的上模，上模座上设置有与所述螺栓螺纹配合的螺纹孔，所述螺纹孔由固定在上模座上的套管的内孔构成。

6.根据权利要求5所述的斗齿锻造模具，其特征在于：上模座的下端面上开设有方槽，所述上模通过设置在方槽四个顶角处的压紧块固定在上模座上。