CN110252923A - 一种开合锻造模具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种开合锻造模具，包括开合模具单元以及设在所述开合模具单元外侧的开合模套单元，锁紧模具单元，开合模具单元的两个开合模具之间下方设置有带有定位机构的固定模具，两个开合模具闭合后与固定模具之间形成与预锻件的形状相适应匹配的腔体，开合模套单元包两个开合模套与开合模具的对称轴重合并包覆在开合模具的外侧，锁紧模具单元两个锁紧模具的对称轴与开合模套的对称轴垂直，锁紧模具的内侧形成有卡在闭合后的所述开合模具的两端以两个开合模具在两端锁紧的卡紧槽。本发明在实现较大动作行程的情况下，最大程度上节省了需要占用的空间。
Description
技术领域
本发明涉及锻造模具技术领域，特别是涉及一种开合锻造模具。
背景技术
目前市场上针对双联齿轮类锻件(哑铃状锻件,两头大中间小，如图1所示)的锻造方式主要有三种，一种是普通的有飞边锻造，将锻件横向锻造，产生很大的飞边，模具结构简单，但是浪费原材料；第二种是采用哈弗模锻造，模具结构简单，但只适用于锻件两端差距不大的锻件，对于两端尺寸差距较大的锻件出模困难；第三种是采用多向锻造模具，成本非常高，对设备和模具结构强度要求非常高。随着科学技术的进步，精锻工艺逐渐成为锻造行业发展的趋势，大飞边和大余量的锻造工艺逐渐被淘汰。
为了克服上述的缺陷，申请人研发了相应的闭合锻造工艺来实现对图1所示的锻件的闭合锻造，然而闭合锻造工艺所用的锻造模具存在使用不便，占用空间大的问题，因此，研究一种双联齿轮类锻件的精锻模具，特别是成形预锻件的小端部的方便使用的锻造模具，很有意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种适用于锻造两头大中间小，且两端尺寸差距很大的锻件的开合锻造模具，可以实现较大的开合行程，而且占用设备空间小，解决了浪费原材料，成形尺寸范围小，锻造成本高等问题，所适用的锻件的大端的形状可以是复杂形状，且在小端成形时，对大端的复杂形状影响很小，几乎没有。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种开合锻造模具，包括开合模具单元以及设在所述开合模具单元外侧的开合模套单元，用于将所述开合模套单元在两端夹紧的锁紧模具单元，所述开合模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的开合模具，两个所述开合模具之间下方设置有带有定位机构的固定模具，两个所述开合模具闭合后与固定模具之间形成与预锻件的形状相适应匹配的腔体，所述开合模套单元包括两个分别与所述开合模具匹配的对称布置的受驱动能移动的开合模套，所述开合模套与开合模具的对称轴重合并包覆在所述开合模具的外侧，所述锁紧模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的锁紧模具，所述锁紧模具的对称轴与开合模套的对称轴垂直，所述锁紧模具的内侧形成有卡在闭合后的所述开合模具的两端以两个开合模具在两端锁紧的卡紧槽。
其中，每个所述开合模套的外侧通过一个开合连杆转向机构连接到一个开合油缸。
其中，每个所述锁紧模具的外侧通过一个锁紧连杆转向机构连接到一个锁紧油缸。
其中，所述开合模具的上方有匹配的成形用的冲头，以对腔体中的预锻件进行锻打成形，形成终锻件的小端部，从而形成终锻件。
其中，所述固定模具与模具的垫板固定，所述固定模具的上端表面形成有与预锻件的大端相匹配的定位机构，包括与预锻件大端的表面的凹槽相应的凸起结构。
其中，所述开合模具的内侧面形成与预锻件的外形匹配的凸字形的结构面。
其中，所述开合模套的外侧表面整体呈中间向外凸出状的结构面，是由两个以模具轴线方向对称布置的斜面以V形状连接构成，从而在两端形成与锁紧模具锁紧配合的斜面接合面。
本发明开合锻造模具开合行程大，开合锁紧动作可靠，完美实现两端大中间小的且两端尺寸差距较大的的双联齿轮类锻件的精锻成形工艺。此模具结构速度快，工作效率高，节省设备空间，有利于多工位锻造的工位排布，可以实现自动化生产。
本发明开合锻造模具功能结构可靠，节省空间，实用性强，尤其适用于大端和小端尺寸相差很大的锻件，可以实现高精度锻件的生产，且生产效率高。
附图说明
图1为本发明的开合模具所成形的终锻件的结构示意图；
图2为本发明的预锻件的结构示意图；
图3为本发明的开合模具的结构示意图；
图4所示为本发明的开合模具的俯视示意图；
图中：1.第一锁紧油缸，2.第一开合油缸，3.锁紧模具轨道，4.第一锁紧模具，5.第一开合模套，6.第一开合模具，7.第二开合模具，8.第二开合模套，9.第二锁紧模具，10.第二锁紧油缸，11.连杆转向机构，12.第二开合油缸，13.冲头，14.垫板，15.固定模具。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，一种开合锻造模具，包括开合模具单元以及设在所述开合模具单元外侧的开合模套单元，用于将所述开合模套单元在两端夹紧的锁紧模具单元，所述开合模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的开合模具，包括第一开合模具6、第二开合模具7，两个所述开合模具之间下方设置有带有定位机构的固定模具15，两个所述开合模具闭合后与固定模具之间形成与预锻件的形状相适应匹配的上端敞口便于冲头锻打预锻件的腔体，所述开合模套单元包括两个分别与所述开合模具匹配的对称布置的受驱动能移动的开合模套，包括有第一开合模套5、第二开合模套8，所述开合模套与开合模具的对称轴重合并包覆在所述开合模具的外侧，所述锁紧模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的锁紧模具，包括第一锁紧模具4、第二锁紧模具9，所述锁紧模具的对称轴与开合模套的对称轴垂直，所述锁紧模具的内侧形成有卡在闭合后的所述开合模具的两端以两个开合模具在两端锁紧的卡紧槽。
本发明中，终锻件，即最终成形的锻件，如图1所示包括小端部202，大端部200，中间由杆状部201连接，大端部的上表面形成环形凹槽203，大端部的下表面也形成环形凹槽，为一体锻造成型的结构，大端部的直径大于小端部的直径，均为圆形状部结构，直径相差至少30mm以上，甚至可以是相差100-200mm以上，其直径上限尺寸差不受限。
本发明的开合锻造模具只需根据锻件的尺寸设计变换大小即可，开合锻造模具的结构，决定的开合锻造模具的大小结构不会受锻件尺寸差的限制，解决了哈夫模做不大，不能适应此类尺寸相差比较大(直径相差至少30mm以上)的锻件的锻造的难题。
需要说明的是，本发明中，所述的开合模具适用于锻造形成大端部的预锻件，即大端部已锻造成形，尚未完成小端部的锻造成形预锻件。
需要说明的是，本发明中，所述固定模具保证预锻件的放置位置，保证预锻件稳定可靠的放置在模具中心位置，定位面形状根据锻件形状确定。
其中，所述卡紧槽为等腰梯形状扩口槽，以方便卡入将所述开合模套的两端卡紧。
其中，每个所述开合模套的外侧通过一个开合连杆转向机构连接到一个用于驱动开合和锁紧动作的开合油缸，包括第一开合油缸2与第二开合油缸12。其中，每个所述锁紧模具的外侧通过一个锁紧连杆转向机构连接到一个用于驱动开合和锁紧动作的锁紧油缸，包括第一锁紧油缸1与第二锁紧油缸10。本发明采用外侧抱紧开合模具的方式，利用连杆转向机构实现了将液压驱动方式转换成机械锁紧方式，实现稳定可靠的锁紧作用。
其中，连杆转向机构共为四个，开合油缸以及锁紧油缸分别为两个。其中，第一开合油缸2、一个连杆转向机构11、第一开合模套5和第一开合模具6为一组，另一个连杆转向机构11、第二开合油缸12、第二开合模具7和第二开合模套8为一组，两组配合使用，垫板14能为开合模具提供滑动轨道。其中第一锁紧油缸1、一个锁紧模具轨道3、第一锁紧模具4和一个连杆转向机构11为一组，另一个锁紧模具轨道3、第二锁紧模具9、第二锁紧油缸10和另一个连杆转向机构11为一组，两组配合使用。
需要说明的是，本发明中，所述连杆转向机构、开合油缸、锁紧油缸和开合模具配合下，能将预锻件不再参与下次成形的部分固定住将开合模具锁死，开合模具闭合后能保证抱住预锻件不再参与成形的部分。在锻打时，开合模具受力会有打开的趋势，锁紧模具是将开合模具抱死，确保开合模具在锻打时不分开。
其中，所述开合模套的外侧表面整体呈中间向外凸出状的结构面，是由两个以模具轴线方向对称布置的小斜度(10°)的斜面以V形状连接构成，该斜面形成接合面，这样能方便锁紧模具的卡紧槽在两端卡入并在挤压时卡紧。且由于锁紧模具的驱动方式是液压驱动，通过连杆转向机构又将液压方式转换成机械锁紧，所以保证了开合模具锁紧的安全可靠，实现抱紧的功能与作用。
另外，需要说明的是，本发明中，锁紧模具的开合动作是由液压缸和连杆转向机构，利用连杆转向机构的特点将液压缸的驱动方向旋转90°，从而实现结构紧凑，节省占用设备的空间，有利于多工位成形的排布的特点。
其中，还进一步的设置有锁紧模具轨道3，为四个，用于锁紧模具的移动，所述锁紧模具安装在气概这锁紧模具轨道上，受驱动沿锁紧模具轨道移动，实现开合，从而实现打开与锁紧的功能。
另外，锁紧油缸及开合油缸的配置，能实现控制开合锁紧动作并与设备连机，实现闭合模具—锁紧模具—锻打—解锁模具—打开模具等动作的同步实现。还可以是所有动作均设有复位报警装置，如果在动作过程中某一模具的开合或锁紧动作没有到位，系统自动报警停止工作，保证安全生产。
需要说明的是，本发明中，所述的开合连杆转向机构以及锁紧连杆转向机构可以相同，也可以不同，具体不限。优选的为相同的连杆转向机构。
如图3所示，本发明中的连杆转向机构包括第一组连杆20以及第二组连杆21，所述第一线连杆与第二组连杆通过连杆连接机构22连接，所述第一线连杆与第二组连杆分别包括两个连杆体，第一组连杆与第二组连杆的四个连杆体分别铰接连接在连杆连接机构的两端，连杆连接机构与相应的油缸连接，所述第一线连杆与第二组连杆的一个连杆体分别锁紧模具或开合模套铰接连接。
其中，所述开合模具的上方有匹配的成形用的冲头13，以对腔体中的锻件进行锻打成形，冲头可以是通过螺栓及安装套17安装在冲头座16上，冲头座是安装在锻造设备的上下移动的滑块上，通过滑块的上下移动，带动冲头移动，实现对工件的锻打成形。
其中，所述固定模具15与模具的垫板14固定，垫板14能为开合模具提供滑动轨道；所述固定模具的上端表面形成有与锻件的大端相匹配的定位机构，包括与大端的表面的凹槽相应的凸起结构18。通过与预锻件200的大端的表面的环形凹槽203相应的凸起结构18，能保证预锻件的放置位置，保证预锻件稳定可靠的放置在模具中心位置，定位面形状根据锻件形状确定。
其中，所述固定模具由固定套19用螺栓固定在垫板14上，其轴线与冲头的轴线一致，并作为作开合模具的轴线，所述开合模套在闭合后，下端面上形成与固定模具配合的孔，该孔与固定模具的外缘面配合，开合模具闭合后，与固定模具一起在内部形成与成形的锻件相应原空间形状。
其中，所述的开合模具分别固定在所述对应的的开合模套内侧，并在底部由开合模套的底部水平内延伸所形成的限位面限位，不会掉落；所述固定模具的定位机构(即凸起结构)所在端伸入到开合模具闭合后形成的成型孔的下部内。
当然，该定位机构仅是一个示例，要根据产品的大端的形状来设计，不限于本申请的实施例。
其中，所述开合模具的内侧面形成与锻件的外形匹配的凸字形的结构面，以实现在开合模具闭合后，受冲头作用，将锻件锻打需要地形状。
本发明中的开合模具初始状态均为打开状态，锁紧模具打开，开合模具以及开合模套打开，将锻件放在固定模具上，使定位固定在模具中心位置。然后通过模具结构动作控制系统，控制开合模具闭合，锁紧模具锁紧，使开合模具以及开合模套的合模将预锻件不再参与成形的部分固定住，并通过锁紧模具借助开合模套将开合模具锁紧，保证锻打时模具不会松开。锻造设备滑块下行，带着冲头下行，开始锻打，锻打完成后，检测到滑块已升起复位，便打开锁紧模具，打开开合模具，取出锻件，再放入下一件锻件进行下一次锻打。从而实现了在模具结构动作控制系统控制下，能一次实现合模—锁紧—锻打—解锁—开模动作的动作控制。
本发明中，开合锻造模具在实现较大动作行程的情况下，利用连杆转向机构以及转换油缸的作用方向，最大程度上节省了需要占用的空间。
本发明中，开合模具和锁紧模具的动作行程较大，易于实现大尺寸差距的锻件成形，且开合模具的开合行程大，开合锁紧动作可靠，能完美实现两端大中间小的且两端尺寸差距较大的的双联齿轮类锻件的精锻成形工艺。此模具结构速度快，工作效率高，节省设备空间，有利于多工位锻造的工位排布，可以实现自动化生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种开合锻造模具，其特征在于，包括开合模具单元以及设在所述开合模具单元外侧的开合模套单元，用于将所述开合模套单元在两端夹紧的锁紧模具单元，所述开合模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的开合模具，两个所述开合模具之间下方设置有带有定位机构的固定模具，两个所述开合模具闭合后与固定模具之间形成与预锻件的形状相适应匹配的腔体，所述开合模套单元包括两个分别与所述开合模具匹配的对称布置的受驱动能移动的开合模套，所述开合模套与开合模具的对称轴重合并包覆在所述开合模具的外侧，所述锁紧模具单元包括两个对称布置的受驱动能移动的锁紧模具，所述锁紧模具的对称轴与开合模套的对称轴垂直，所述锁紧模具的内侧形成有卡在闭合后的所述开合模具的两端以两个开合模具在两端锁紧的卡紧槽。
2.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，每个所述开合模套的外侧通过一个开合连杆转向机构连接到一个开合油缸。
3.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，每个所述锁紧模具的外侧通过一个锁紧连杆转向机构连接到一个锁紧油缸。
4.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，所述开合模具的上方有匹配的成形用的冲头，以对腔体中的预锻件进行锻打成形，形成终锻件的小端部，从而形成终锻件。
5.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，所述固定模具与模具的垫板固定，所述固定模具的上端表面形成有与预锻件的大端相匹配的定位机构，包括与预锻件大端的表面的凹槽相应的凸起结构。
6.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，所述开合模具的内侧面形成与预锻件的外形匹配的凸字形的结构面。
7.根据权利要求1所述开合锻造模具，其特征在于，所述开合模套的外侧表面整体呈中间向外凸出状的结构面，是由两个以模具轴线方向对称布置的斜面以V形状连接构成，从而在两端形成与锁紧模具锁紧配合的斜面接合面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing Applicant after: China National Machinery Institute Group Beijing Electromechanical Research Institute Co.,Ltd. Address before: 100083 No. 18 clear road, Haidian District, Beijing Applicant before: BEIJING Research Institute OF MECHANICAL & ELECTRICAL TECHNOLOGY |
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| CB02 | Change of applicant information |