CN111745116A - 一种挖掘机法兰的锻造成型装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机法兰的锻造成型装置及其方法，属于锻造技术领域。本发明包括下底板和上底板，所述上底板由压力机驱动而能够上下运动，所述下底板的顶面装配有下模座,所述上底板的底面装配有上模座，所述上模座底面的一侧固定装配有制坯上模芯，所述下模座的顶面的一侧固定装配有制坯下模，且所述制坯上模芯与制坯下模的位置对应。本发明通过实现了法兰一次加热锻造成型，具有工艺简单、锻件缺陷少、成品率高、生产效率高、所需设备少、成本低、适合大批量生产等优点；且通过一次加热锻造成型可使锻件内部形成良好的应力应变状态，使法兰内部组织细密力学性能好，获得的锻造法兰强度高，韧性好、疲劳寿命长。

Description

一种挖掘机法兰的锻造成型装置及其方法

技术领域

本发明属于锻造技术领域，特别是涉及一种挖掘机法兰的锻造成型装置及其方法。

背景技术

挖掘机法兰锻件一般为环形件，传统锻造法兰的方法为开式模锻，法兰中间因为锻造工艺的原因一般都要添加一块连皮废料，在后续的切边冲孔工序中进行切除，存在生产工艺复杂工序多效率低、成本高、所需设备较多问题，不能很好的满足工业化生产要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机法兰的锻造成型装置及其方法，以解决了现有的问题：存在生产工艺复杂工序多效率低、成本高、所需设备较多问题，不能很好的满足工业化生产要求。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，包括下底板和上底板，所述上底板由压力机驱动而能够上下运动，所述下底板的顶面装配有下模座,所述上底板的底面装配有上模座；所述上模座底面的一侧固定装配有制坯上模芯，所述下模座的顶面的一侧固定装配有制坯下模，且所述制坯上模芯与制坯下模的位置对应；所述下模座与上模座之间还装配有上模板，所述上模板的两侧滑动连接有拉杆，且所述拉杆与上模座的底端固定连接，所述上模板底面的两端固定有支撑杆，且所述支撑杆与下模座滑动连接；所述上模座的底面还固定有预锻冲头和终锻冲头，所述下模座的顶面固定有预锻下模芯和终锻下模芯，所述预锻冲头与预锻下模芯、终锻冲头和终锻下模芯的位置分别对应；所述下底板的内部固定有顶杆，所述顶杆的底部与下顶出气缸的行程杆固定连接，且所述下顶出气缸与下底板的底面固定连接，所述顶杆的顶端固定有顶板，所述顶板的两端分别固定连接有预锻下模顶芯和终锻下模顶芯，且所述预锻下模顶芯和终锻下模顶芯分别位于所述预锻下模芯和终锻下模芯的底部。

优选的，所述下模座的顶面的一侧两端均固定装配有导套，所述下模座的一侧两端均固定装配有导柱，所述导套与导柱的位置对应，本锻造成型装置在锻造过程中通过导套、导柱进行滑动连接，以进一步保证锻造成型时的稳定性。

优选的，所述预锻冲头及终锻冲头分别通过预锻上模定位圈和终锻上模定位圈用螺栓固定在上模座的底面，所述制坯上模芯用螺栓固定在上模座的底面。

优选的，所述下模座的顶面且位于预锻下模芯和终锻下模芯的一侧分别固定有预锻下模压板和终锻下模压板，且所述下模座的顶面且位于预锻下模芯和终锻下模芯的另一侧固定有弧形压板，所述预锻下模芯及终锻下模芯分别通过预锻下模压板和终锻下模压板及弧形压板固定在下模座上。

优选的，所述预锻下模芯及终锻下模芯的内部均为台阶形状。

优选的，所述预锻下模压板和终锻下模压板远离预锻下模芯和终锻下模芯的一侧面均设置有与下模座相配合的斜面，在向下压紧的过程中，可以将预锻下模芯和终锻下模芯推压在下模座左侧的装模位置，使预锻下模芯和终锻下模芯可靠定位，并且使预锻冲头和终锻冲头与预锻下模芯和终锻下模芯对准。

优选的，所述预锻下模顶芯及终锻下模顶芯台肩处均开设有四个孔，锻造过程中产生的氧化皮会通过这个孔掉下去。

优选的，所述终锻冲头的前端有一段柱形结构，在锻造过程中这段柱形结构会先把预锻件中间的连皮冲切掉，因此锻造过程中锻件不会形成折叠缺陷。

优选的，所述压力机为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。

一种挖掘机法兰的锻造成型装置的使用方法，用于上述一种挖掘机法兰的锻造成型装置，步骤如下：第一步.已加热的法兰坯料放置在制坯下模上，启动压力机，使得上底板向下移动，通过第一次打击，坯料冲满制坯上模芯、制坯下模构成的制坯型腔，得到法兰预制坯；第二步.将预制坯通过中间的小凹半圆精确定位在预锻下模顶芯内部，启动压力机，使得上底板向下移动，通过第二次打击，预制坯冲满预锻下模芯、预锻冲头及上模板围成的空腔得到预锻件；第三步.启动压力机，使得上底板向上移动，预锻冲头向上运动到某一位置时，拉杆停止运动，预锻冲头继续向上运动，包在预锻冲头上的预锻件在上模板的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸，下顶出气缸通过顶杆推动顶板向上移动，顶板再推动预锻下模顶芯将停留在下型腔内的预锻件顶出预锻下模芯实现脱模；第四步.将预锻件放在终锻下模芯顶芯，启动压力机，使得上底板向下移动，通过第三次打击，预锻件冲满终锻下模芯、终锻冲头及上模板围成的空腔得到终锻件；

第五步.启动压力机，使得上底板向上移动，终锻冲头向上运动到某一位置时，拉杆停止运动，终锻冲头继续向上运动，包在终锻冲头上的终锻件在上模板的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸，下顶出气缸通过顶杆推动顶板向上移动，顶板再推动终锻下模顶芯将停留在下型腔内的终锻件顶出终锻下模芯实现脱模。

本发明具有以下有益效果：

本发明的一种挖掘机法兰的锻造成型装置通过方便地锻造挖掘机法兰，大大提高了生产效率，实现了法兰一次加热锻造成型，具有工艺简单、锻件缺陷少、成品率高、生产效率高、所需设备少、成本低、适合大批量生产等优点；本发明的一种挖掘机法兰的锻造成型装置通过一次加热锻造成型可使锻件内部形成良好的应力应变状态，使法兰内部组织细密力学性能好，获得的锻造法兰强度高，韧性好、疲劳寿命长，力学性能优于铸造法兰，且可显著减小法兰的重量，降低能源消耗。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种挖掘机法兰的锻造成型装置的正视图；

图2为本发明一种挖掘机法兰的锻造成型装置的侧面剖视图；

图3为本发明一种挖掘机法兰的锻造成型装置下模座的俯视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、下底板；2、下模座；3、支撑杆；4、上模板；5、导柱；6、上模座；7、预锻上模定位圈；8、预锻冲头；9、终锻上模定位圈；10、终锻冲头；11、拉杆；12、终锻下模顶芯；13、顶杆；14、顶板；15、预锻下模顶芯；16、预锻件；17、预制坯；18、制坯上模芯；19、上底板；20、导套；21、弧形压板；22、终锻下模芯；23、终锻下模压板；24、制坯下模；25、预锻下模压板；26、预锻下模芯；27、下顶出气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-3所示：

一种挖掘机法兰的锻造成型装置，包括下底板1和上底板19，上底板19由压力机驱动而能够上下运动；

在此，压力机可以为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。

下底板1的顶面装配有下模座2,上底板19的底面装配有上模座6；上模座6底面的一侧固定装配有制坯上模芯18，下模座2的顶面的一侧固定装配有制坯下模24，且制坯上模芯18与制坯下模24的位置对应；下模座2与上模座6之间还装配有上模板4，上模板4的两侧滑动连接有拉杆11，且拉杆11与上模座6的底端固定连接，上模板4底面的两端固定有支撑杆3，且支撑杆3与下模座2滑动连接；上模座6的底面还固定有预锻冲头8和终锻冲头10，下模座2的顶面固定有预锻下模芯26和终锻下模芯22，预锻冲头8与预锻下模芯26、终锻冲头10和终锻下模芯22的位置分别对应；

且，终锻冲头10的前端有一段柱形结构，在锻造过程中这段柱形结构会先把预锻件16中间的连皮冲切掉，因此锻造过程中锻件不会形成折叠缺陷。

且，预锻下模芯26及终锻下模芯22的内部均为台阶形状。

在此，预锻冲头8及终锻冲头10分别通过预锻上模定位圈7和终锻上模定位圈9用螺栓固定在上模座6的底面，制坯上模芯18用螺栓固定在上模座6的底面。

下底板1的内部固定有顶杆13，顶杆13的底部与下顶出气缸27的行程杆固定连接，且下顶出气缸27与下底板1的底面固定连接，顶杆13的顶端固定有顶板14，顶板14的两端分别固定连接有预锻下模顶芯15和终锻下模顶芯12，且预锻下模顶芯15和终锻下模顶芯12分别位于预锻下模芯26和终锻下模芯22的底部。

且，预锻下模顶芯15及终锻下模顶芯12台肩处均开设有四个孔，锻造过程中产生的氧化皮会通过这个孔掉下去。

下模座2的顶面的一侧两端均固定装配有导套20，下模座2的一侧两端均固定装配有导柱5，导套20与导柱5的位置对应，进而在本锻造成型装置在锻造过程中通过导套20、导柱5进行滑动连接，以进一步保证锻造成型时的稳定性。

下模座2的顶面且位于预锻下模芯26和终锻下模芯22的一侧分别固定有预锻下模压板25和终锻下模压板23，且下模座2的顶面且位于预锻下模芯26和终锻下模芯22的另一侧固定有弧形压板21，预锻下模芯26及终锻下模芯22分别通过预锻下模压板25和终锻下模压板23及弧形压板21固定在下模座2上。

预锻下模压板25和终锻下模压板23远离预锻下模芯26和终锻下模芯22的一侧面均设置有与下模座2相配合的斜面，在向下压紧的过程中，可以将预锻下模芯26和终锻下模芯22推压在下模座2左侧的装模位置，使预锻下模芯26和终锻下模芯22可靠定位，并且使预锻冲头8和终锻冲头10与预锻下模芯26和终锻下模芯22对准。

实施例二：

在实施例一的基础上，公开其使用方法，步骤如下：第一步.将已加热的法兰坯料放置在制坯下模24上，启动压力机，使得上底板19向下移动，通过第一次打击，坯料冲满制坯上模芯18、制坯下模24构成的制坯型腔，得到法兰预制坯17；第二步.将预制坯17通过中间的小凹半圆精确定位在预锻下模顶芯15内部，启动压力机，使得上底板19向下移动，通过第二次打击，预制坯17冲满预锻下模芯26、预锻冲头8及上模板4围成的空腔得到预锻件16；第三步.启动压力机，使得上底板19向上移动，预锻冲头8向上运动到某一位置时，拉杆11停止运动，预锻冲头8继续向上运动，包在预锻冲头8上的预锻件16在上模板4的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸27，下顶出气缸27通过顶杆13推动顶板14向上移动，顶板14再推动预锻下模顶芯15将停留在下型腔内的预锻件16顶出预锻下模芯26实现脱模；第四步.将预锻件16放在终锻下模芯22顶芯，启动压力机，使得上底板19向下移动，通过第三次打击，预锻件16冲满终锻下模芯22、终锻冲头10及上模板4围成的空腔得到终锻件；

第五步.启动压力机，使得上底板19向上移动，终锻冲头10向上运动到某一位置时，拉杆11停止运动，终锻冲头10继续向上运动，包在终锻冲头10上的终锻件在上模板4的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸27，下顶出气缸27通过顶杆13推动顶板14向上移动，顶板14再推动终锻下模顶芯12将停留在下型腔内的终锻件顶出终锻下模芯22实现脱模。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种挖掘机法兰的锻造成型装置，包括下底板（1）和上底板（19），所述上底板（19）由压力机驱动而能够上下运动，其特征在于：所述下底板（1）的顶面装配有下模座（2）,所述上底板（19）的底面装配有上模座（6）；所述上模座（6）底面的一侧固定装配有制坯上模芯（18），所述下模座（2）的顶面的一侧固定装配有制坯下模（24），且所述制坯上模芯（18）与制坯下模（24）的位置对应；所述下模座（2）与上模座（6）之间还装配有上模板（4），所述上模板（4）的两侧滑动连接有拉杆（11），且所述拉杆（11）与上模座（6）的底端固定连接，所述上模板（4）底面的两端固定有支撑杆（3），且所述支撑杆（3）与下模座（2）滑动连接；所述上模座（6）的底面还固定有预锻冲头（8）和终锻冲头（10），所述下模座（2）的顶面固定有预锻下模芯（26）和终锻下模芯（22），所述预锻冲头（8）与预锻下模芯（26）、终锻冲头（10）和终锻下模芯（22）的位置分别对应；所述下底板（1）的内部固定有顶杆（13），所述顶杆（13）的底部与下顶出气缸（27）的行程杆固定连接，且所述下顶出气缸（27）与下底板（1）的底面固定连接，所述顶杆（13）的顶端固定有顶板（14），所述顶板（14）的两端分别固定连接有预锻下模顶芯（15）和终锻下模顶芯（12），且所述预锻下模顶芯（15）和终锻下模顶芯（12）分别位于所述预锻下模芯（26）和终锻下模芯（22）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述下模座（2）的顶面的一侧两端均固定装配有导套（20），所述下模座（2）的一侧两端均固定装配有导柱（5），所述导套（20）与导柱（5）的位置对应。

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述预锻冲头（8）及终锻冲头（10）分别通过预锻上模定位圈（7）和终锻上模定位圈（9）用螺栓固定在上模座（6）的底面，所述制坯上模芯（18）用螺栓固定在上模座（6）的底面。

4.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述下模座（2）的顶面且位于预锻下模芯（26）和终锻下模芯（22）的一侧分别固定有预锻下模压板（25）和终锻下模压板（23），且所述下模座（2）的顶面且位于预锻下模芯（26）和终锻下模芯（22）的另一侧固定有弧形压板（21），所述预锻下模芯（26）及终锻下模芯（22）分别通过预锻下模压板（25）和终锻下模压板（23）及弧形压板（21）固定在下模座（2）上。

5.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述预锻下模芯（26）及终锻下模芯（22）的内部均为台阶形状。

6.根据权利要求4所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述预锻下模压板（25）和终锻下模压板（23）远离预锻下模芯（26）和终锻下模芯（22）的一侧面均设置有与下模座（2）相配合的斜面。

7.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述预锻下模顶芯（15）及终锻下模顶芯（12）台肩处均开设有四个孔。

8.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述终锻冲头（10）的前端有一段柱形结构。

9.根据权利要求1所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，其特征在于，所述压力机为热模锻压力机、螺旋压力机、摩擦压力机、液压机中的任意一种。

10.一种挖掘机法兰的锻造成型装置的使用方法，用于权利要求1至9任一项所述的一种挖掘机法兰的锻造成型装置，步骤如下：第一步.已加热的法兰坯料放置在制坯下模（24）上，启动压力机，使得上底板（19）向下移动，通过第一次打击，坯料冲满制坯上模芯（18）、制坯下模（24）构成的制坯型腔，得到法兰预制坯（17）；第二步.将预制坯（17）通过中间的小凹半圆精确定位在预锻下模顶芯（15）内部，启动压力机，使得上底板（19）向下移动，通过第二次打击，预制坯（17）冲满预锻下模芯（26）、预锻冲头（8）及上模板（4）围成的空腔得到预锻件（16）；第三步.启动压力机，使得上底板（19）向上移动，预锻冲头（8）向上运动到某一位置时，拉杆（11）停止运动，预锻冲头（8）继续向上运动，包在预锻冲头（8）上的预锻件（16）在上模板（4）的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸（27），下顶出气缸（27）通过顶杆（13）推动顶板（14）向上移动，顶板（14）再推动预锻下模顶芯（15）将停留在下型腔内的预锻件（16）顶出预锻下模芯（26）实现脱模；第四步.将预锻件（16）放在终锻下模芯（22）顶芯，启动压力机，使得上底板（19）向下移动，通过第三次打击，预锻件（16）冲满终锻下模芯（22）、终锻冲头（10）及上模板（4）围成的空腔得到终锻件；

第五步.启动压力机，使得上底板（19）向上移动，终锻冲头（10）向上运动到某一位置时，拉杆（11）停止运动，终锻冲头（10）继续向上运动，包在终锻冲头（10）上的终锻件在上模板（4）的作用下实现脱模；或者启动下顶出气缸（27），下顶出气缸（27）通过顶杆（13）推动顶板（14）向上移动，顶板（14）再推动终锻下模顶芯（12）将停留在下型腔内的终锻件顶出终锻下模芯（22）实现脱模。

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