CN110976730A - 一种球窝金具内腔一次锻造成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球窝金具内腔一次锻造成型工艺，包括下述步骤：首先根据球窝金具成品尺寸选择坯料，采用中频炉将坯料进行加热，将加热后的坯料置于630T摩擦压力机的锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝金具半成品，球窝金具半成品不具有球窝内腔；将球窝金具半成品送至中频炉将坯料进行加热，将加热后的球窝金具半成品置于球窝金具专用锻造模具内，利用160T冲床将球窝金具半成品精锻成具有内孔的球窝金具成品。本发明的优点在于：采用一次加热、初锻、二次加热、精锻的方式，完成坯料至球窝金具成品的锻造，制得的球窝金具的致密性好、机械性能好，而且锻造好的球窝金具随着上冲头上行的同时完成脱模，脱模方便，效率高。
Description
技术领域
本发明涉及球窝金具锻造领域，特别涉及一种球窝金具内腔一次锻造成型工艺。
背景技术
复合绝缘子球窝金具如图1所示，其在金具端部a具有一个球窝b，目前的复合绝缘子球窝金具在制造时均采用铸造的方法，其存在缺点是：内部组织疏松，有缩孔、裂纹等缺陷，质量达不到要求，存在较大的安全隐患，且报废较多。
因此，针对上述现象，在专利CN102989968A中就提到了一种复合绝缘子球窝金具锻造成型模具，其创新点在于：包括上模板、凸模、活动模座、固定模座、下模板和脱模顶杆，凸模安装在上模板上；左活动模座、右活动模座上分别安装左模芯和右模芯，左、右模芯合模后构成放置球窝金具的型腔；固定模座固定在下模板上，固定模座中心开有一内腔，左、右活动模座置于固定模座的内腔中，左活动模座与右活动模座通过上端倾斜向外侧的导向结构与固定模座内腔侧壁配合。压制时，球窝金具坯料经预锻、切边后置于模芯内，凸模下行，在与模芯内将球窝一次压制成型；脱模时，脱模缸向上顶起，模芯随左右活动座上移并向两侧打开，即可实现脱模，压制效率高，制得的球窝金具废品率低。
再利用上述锻造模具进行球窝金具的锻造过程中，仍然存在着一定的缺陷：其在进行脱模时，首先由上模板上行，凸模离开模芯，脱模顶杆顶出，模芯随左活动座、右活动座上移并向两侧打开，从而实现了脱模。上述的这种脱模方式，需要涉及到凸模、脱模顶杆、模芯、左活动座、右活动座等多个部件的向上运动，才能实现金具球窝的脱模，过程比较的繁琐，非常的麻烦，而且脱模效率也不高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种脱模方便、效率高的球窝金具内腔一次锻造成型工艺。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种球窝金具内腔一次锻造成型工艺，其创新点在于：包括
a)选料：首先根据球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料；
b)一次加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至1030-1080℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；
c)初锻：将加热后的坯料置于630T摩擦压力机的锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝金具半成品，球窝金具半成品不具有球窝内腔；
d)二次加热：将球窝金具半成品送至中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；
e)精锻：将加热后的球窝金具半成品置于球窝金具专用锻造模具内，利用160T冲床将球窝金具半成品精锻成具有内孔的球窝金具成品，所述球窝金具专用锻造模具包括一对上下分布并配合使用的上模、下模，所述上模与下模合模后共同形成一球窝金具型腔，在上模与下模之间还设置有一导向组件；所述上模与下模之间通过一浮动组件连接而成，所述浮动组件为：在上模与下模之间设置有至少一对浮动弹簧，所述浮动弹簧的顶端与上模的底端相固定，浮动弹簧的底端与下模的上端相固定；所述上模的上方还设置有一上冲头，上冲头安装在上模板上，在上模上还具有一容上冲头穿过的通孔，所述上模板由上主缸驱动进行上下升降；
在进行精锻时，将球窝金具半成品从上模与下模之间的间隙中放入至下模的空腔中，然后由上主缸驱动上模板下行，并带动上冲头下行，下冲头从上模上的通孔中穿过，同时，随着下模板的下行，下模板会压住上模同时进行下行，而上模的下行会给到浮动弹簧一定的压力，并使得浮动弹簧向下收缩，从而实现上模与下模的合模，在合模的同时，下冲头对球窝金具半成品的内孔的锻孔加工，形成球窝金具成品，在锻孔完成后，上模板上行，带动上冲头上行，而上冲头上行的同时，球窝金具成品会随着上冲头上行，从而脱离下模，并在上冲头脱离上模时，球窝金具成品由于上模的限制作用与上冲头分离，并在自身的重力作用下掉落在下模上，完成脱模。
进一步的，所述下模的上端面上还具有容浮动弹簧嵌入安装的凹槽。
进一步的，所述浮动弹簧内还安装有浮动限位杆，浮动限位杆的顶端与上模的底端相固定，浮动限位杆的下端自上而下从下模上竖直穿过，所述下模上具有容浮动限位杆穿过的通孔。
进一步的，所述导向组件为：在上模与下模之间安装有四根呈矩形状分布的导向杆，所述导向杆的底端固定在下模的上端面上，导向杆的顶端从上模上穿过后伸至上模的上方，在上模上具有容导向杆穿过的导向孔，在上模上位于各个导向孔处还设置有导向套。
本发明的优点在于：本发明中的锻造方法，采用一次加热、初锻、二次加热、精锻的方式，完成坯料至球窝金具成品的锻造，制得的球窝金具的致密性好、机械性能好，大大提高了安全系数，而且锻造好的球窝金具利用球窝金具专用锻造模具的配合来实现，使得球窝金具随着上冲头上行的同时完成脱模，脱模方便，效率高。
对于上模与下模之间采用浮动组件连接而成，使得上模相对于下模而言能够具有上下浮动的能力，这样通过浮动的上模与上冲头之间的配合实现球窝金具的自动脱模，非常的方便，脱模效率高。
对于下模上的凹槽的设计，则是为了在浮动弹簧进行收缩时，能够对浮动弹簧的收缩行程进行限位，避免浮动弹簧因收缩力而导致偏移，确保上模与下模的相对位置，而且采用这样的设置，使得上下模可以实现完全贴合的合模，为某些加工工况需求实现上下模的完全贴合提供了基础，避免因浮动弹簧的存在而导致上下模之间存在间隙。
对于浮动弹簧内的浮动限位杆的设置，则是对浮动弹簧在进行拉伸或收缩的过程中，对浮动弹簧的行程进行导向，避免浮动弹簧出现跑偏的现象，而导致上模出现偏移的现象影响上下模的合模。
导向组件的设置，采用导向杆、导向套之间的配合，从而在上模进行上下升降的过程中，对上模的行程进行导向，避免上模出现跑偏的现象，确保上模与下模的相对位置的稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为球窝的示意图。
图2为本发明的球窝金具专用锻造模具的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明的球窝金具内腔一次锻造成型工艺，包括下述步骤：
第一步，选料：首先根据球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料。
第二步，一次加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至1030-1080℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮。
第三步，初锻：将加热后的坯料置于630T摩擦压力机的锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝金具半成品，球窝金具半成品不具有球窝内腔，且球窝金具半成品的尺寸略小于球窝金具成品的尺寸。
第四步，二次加热：将球窝金具半成品送至中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮。
第五步，精锻：将加热后的球窝金具半成品置于球窝金具专用锻造模具内，利用160T冲床将球窝金具半成品精锻成具有内孔的球窝金具成品。
如图2所示的示意图可知，球窝金具专用锻造模具
一对上下分布并配合使用的上模1、下模2，上模1与下模2合模后共同形成一球窝金具型腔，在上模1与下模2之间还设置有一导向组件。
导向组件为：在上模1与下模2之间安装有四根呈矩形状分布的导向杆3，导向杆3的底端固定在下模2的上端面上，导向杆3的顶端从上模1上穿过后伸至上模1的上方，在上模1上具有容导向杆3穿过的导向孔，在上模1上位于各个导向孔处还设置有导向套，导向套固定在上模1的底端，在导向套上具有容导向杆3穿过的通孔。导向组件的设置，采用导向杆3、导向套之间的配合，从而在上模1进行上下升降的过程中，对上模1的行程进行导向，避免上模1出现跑偏的现象，确保上模1与下模2的相对位置的稳定。
上模1与下模2之间通过一浮动组件连接而成，浮动组件为：在上模1与下模2之间设置有至少一对浮动弹簧4，浮动弹簧4的顶端与上模1的底端相固定，浮动弹簧4的底端与下模2的上端相固定。对于上模1与下模2之间采用浮动组件连接而成，使得上模1相对于下模2而言能够具有上下浮动的能力，这样通过浮动的上模1与上冲头之间的配合实现球窝金具的自动脱模，非常的方便，脱模效率高。
在下模2的上端面上还具有容浮动弹簧4嵌入安装的凹槽。对于下模2上的凹槽的设计，则是为了在浮动弹簧4进行收缩时，能够对浮动弹簧4的收缩行程进行限位，避免浮动弹簧4因收缩力而导致偏移，确保上模1与下模2的相对位置，而且采用这样的设置，使得上模1与下模2可以实现完全贴合的合模，为某些加工工况需求实现上模1与下模2的完全贴合提供了基础，避免因浮动弹簧4的存在而导致上模1与下模2之间存在间隙。
在浮动弹簧4内还安装有浮动限位杆5，浮动限位杆5的顶端与上模1的底端相固定，浮动限位杆5的下端自上而下从下模2上竖直穿过，在下模2上具有容浮动限位杆5穿过的通孔。对于浮动弹簧4内的浮动限位杆5的设置，则是对浮动弹簧4在进行拉伸或收缩的过程中，对浮动弹簧4的行程进行导向，避免浮动弹簧4出现跑偏的现象，而导致上模1出现偏移的现象影响上模1与下模2之间的顺利合模。
在上模1的上方还设置有一上冲头6，上冲头6安装在上模板7上，上模板7由上主缸驱动进行上下升降，在上模1上还具有一容上冲头6穿过的通孔8，上冲头6在上模板7的带动下进行上下升降，从而使得上冲头6从上模1上的通孔中穿过后进入球窝金具型腔。
在对球窝金具半成品进行精锻时，首先，将球窝金具半成品从上模1与下模2之间的间隙中放入至下模2的空腔中，然后由上主缸驱动上模板7下行，并带动上冲头6下行，下冲头6从上模1上的通孔8中穿过，同时，随着下模板7的下行，下模板7会压住上模1同时进行下行，而上模1的下行会给到浮动弹簧4一定的压力，并使得浮动弹簧4向下收缩，从而实现上模1与下模2的合模，在合模的同时，下冲头6对球窝金具完成锻孔加工，在锻孔完成后，上模板7上行，带动上冲头6上行，而上冲头6上行的同时，由于采用锻造的方式进行球窝金具的内孔的加工的，因此球窝金具与上冲头6之间会比较的紧密，从而在上冲头6上行的同时，球窝金具会随着上冲头6上行，从而脱离下模，另外，当上模板7上行时，施加给浮动弹簧4的力也会逐渐消失，因此上模1会在浮动弹簧4的作用向上移动复位，当上冲头6逐渐向下时，球窝金具会由于上模1的阻挡作用而无法上行，当上冲头6脱离上模1时，球窝金具会与长冲头6脱离，并在自身的作用下掉落，从而完成脱模，整个脱模过程，非常的方便，无需使用下顶杆等部件的配合，脱模效率也比较的高。
本发明的球窝金具的锻造采用一次加热、初锻、二次加热、精锻的方式，完成坯料至球窝金具成品的锻造，制得的球窝金具的致密性好、机械性能好，大大提高了安全系数，而且锻造好的球窝金具利用球窝金具专用锻造模具的配合来实现，使得球窝金具随着上冲头上行的同时完成脱模，脱模方便，效率高。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种球窝金具内腔一次锻造成型工艺，其特征在于：包括
a)选料：首先根据球窝金具成品尺寸计算原料所需体积，由原料密度换算成重量，将作为原料的圆钢截断得到相应重量的坯料；
b)一次加热：采用中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至1030-1080℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；
c)初锻：将加热后的坯料置于630T摩擦压力机的锻造模具内，将坯料预锻成具有成品外形的球窝金具半成品，球窝金具半成品不具有球窝内腔；
d)二次加热：将球窝金具半成品送至中频炉将坯料进行加热，使得坯料的温度加热至900-950℃，用氧化皮清洗机去除表面氧化皮；
e)精锻：将加热后的球窝金具半成品置于球窝金具专用锻造模具内，利用160T冲床将球窝金具半成品精锻成具有内孔的球窝金具成品，所述球窝金具专用锻造模具包括一对上下分布并配合使用的上模、下模，所述上模与下模合模后共同形成一球窝金具型腔，在上模与下模之间还设置有一导向组件；所述上模与下模之间通过一浮动组件连接而成，所述浮动组件为：在上模与下模之间设置有至少一对浮动弹簧，所述浮动弹簧的顶端与上模的底端相固定，浮动弹簧的底端与下模的上端相固定；所述上模的上方还设置有一上冲头，上冲头安装在上模板上，在上模上还具有一容上冲头穿过的通孔，所述上模板由上主缸驱动进行上下升降；
在进行精锻时，将球窝金具半成品从上模与下模之间的间隙中放入至下模的空腔中，然后由上主缸驱动上模板下行，并带动上冲头下行，下冲头从上模上的通孔中穿过，同时，随着下模板的下行，下模板会压住上模同时进行下行，而上模的下行会给到浮动弹簧一定的压力，并使得浮动弹簧向下收缩，从而实现上模与下模的合模，在合模的同时，下冲头对球窝金具半成品的内孔的锻孔加工，形成球窝金具成品，在锻孔完成后，上模板上行，带动上冲头上行，而上冲头上行的同时，球窝金具成品会随着上冲头上行，从而脱离下模，并在上冲头脱离上模时，球窝金具成品由于上模的限制作用与上冲头分离，并在自身的重力作用下掉落在下模上，完成脱模。
2.根据权利要求1所述的球窝金具内腔一次锻造成型工艺，其特征在于：所述下模的上端面上还具有容浮动弹簧嵌入安装的凹槽。
3.根据权利要求1所述的球窝金具内腔一次锻造成型工艺，其特征在于：所述浮动弹簧内还安装有浮动限位杆，浮动限位杆的顶端与上模的底端相固定，浮动限位杆的下端自上而下从下模上竖直穿过，所述下模上具有容浮动限位杆穿过的通孔。
4.根据权利要求1所述的球窝金具内腔一次锻造成型工艺，其特征在于：所述导向组件为：在上模与下模之间安装有四根呈矩形状分布的导向杆，所述导向杆的底端固定在下模的上端面上，导向杆的顶端从上模上穿过后伸至上模的上方，在上模上具有容导向杆穿过的导向孔，在上模上位于各个导向孔处还设置有导向套。
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