CN111906226A - 铰链模锻件的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锻造技术领域，提供铰链模锻件的成型方法，包括：步骤S1、将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模进行预锻，得到一体的两个预锻件，预锻件包括两个头部，预锻头部包括第一头部、第二头部以及位于第一头部和第二头部之间的弧形连皮，从第一头部和第二头部往两者中间的方向，弧形连皮的横截面逐渐减小，且两个预锻件的弧形连皮相连接；步骤S2、将预锻件放置于终锻模进行终锻。该方法制备的铰链模锻件的头部不容易出现缺料，且模具受力均匀；且采用该种一模两件的成型方法较一模一件的型腔布排方式在生产相同数量的条件下，其原材料的投入可减少20％，摆料方便可避免坯料受力滚动导致的产品缺陷。

Description

铰链模锻件的成型方法

技术领域

本发明涉及锻造技术领域，尤其涉及铰链模锻件的成型方法。

背景技术

请参见图1，图1的铰链1应用于某车型中的车门与车身的顶部连接，以实现车门的开启与闭合，包括铰链头部11、形成于铰链头部11的销孔12、铰链板体13以及形成于铰链板体13的螺钉孔14。对于该种结构的铰链1，目前一般采用钢材质，且通过锻造成型得到。在锻造过程当中，为了避免铰链头部11缺料导致的产品报废，需要采用尺寸较大的坯料。为了增大坯料的尺寸，包括两种常用手段：第一种，铰链头部11的坯料伸出模具型腔，该种情况下伸出段的料流动过程中处于自由状态，料不太容易向型腔内流动，进而仍旧可能存在缺料的情况，且由于坯料变形过程中承担受力部分基本都在伸出段对应的桥部，进而导致该处桥部因为承受锻打力而坍塌变形造成模具提前报废，增大了模具投入。第二种，增加坯料的直径以保证料充满型腔，而这种方式无疑增加了原材料的投入与生产的成本，降低了材料的利用率。

除此以外，为了加工得到图1当中铰链1，在锻造工艺过程坯料的摆料不便，容易出现由坯料滚动导致的产品缺陷。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种铰链模锻件的成型方法，采用该方法加工得到的铰链模锻件的头部不容易出现缺料，且模具受力均匀；此外，采用该种铰链模锻件的成型方法，无需增加单个铰链模锻件的原材料投入，降低了生产的成本，提高了材料的利用率。最后，该种铰链模锻件的成型方法中，摆料方便可避免坯料滚动导致的产品缺陷。

根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，包括：

步骤S1、将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模进行预锻，得到一体的两个预锻件，所述预锻件包括两个头部，所述预锻头部包括第一头部、第二头部以及位于所述第一头部和所述第二头部之间的弧形连皮，从所述第一头部和所述第二头部往两者中间的方向，所述弧形连皮的横截面逐渐减小，且两个所述预锻件的所述弧形连皮相连接；

步骤S2、将所述预锻件放置于终锻模进行终锻。

根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，同时锻造两个铰链模锻件，进而即便预锻件的一体坯料有部分料伸出模具型腔，但是两个预锻件的一体坯料对伸出段的料有约束，且预锻过程料容易沿着弧形连皮向预锻头部流动，进而可以减少缺料的情况出现。此外，坯料变形过程预锻模和终锻模受力面积增大，进而可以避免模具提前报废。并且采用该种一模两件的成型方法较一模一件的型腔布排方式在生产相同数量的条件下，其原材料的投入可减少20％。且加工一个铰链模锻件的时候，预锻模的型腔是非对称结构，而同时加工两个铰链模锻件的时候，预锻模的型腔是对称结构，进而一体坯料在预锻模上的摆放容易。

根据本发明的一个实施例，所述S1中的预锻模包括：

第一分型区域和第二分型区域，分别形成有所述铰链模锻件的预锻板体的第一型腔；

第三分型区域，位于所述第一分型区域和所述第二分型区域之间，所述第三分型区域形成有所述铰链模锻件的预锻头部的第二型腔，所述第二型腔的数量为两个且相邻设置，且两个所述第二型腔均朝向与其相邻的所述第一型腔且与所述第一型腔连通，以形成两个与所述铰链模锻件的预锻件形状相匹配的预锻型腔。

根据本发明的一个实施例，所述S1中的终锻模包括：

第四分型区域和第五分型区域，分别形成有所述铰链模锻件的终锻板体的第三型腔；

第六分型区域，位于所述第四分型区域和所述第五分型区域之间，所述第六分型区域形成有所述铰链模锻件的终锻头部的第四型腔，所述第四型腔的数量为两个，且两个所述第四型腔均朝向与其相邻的所述第三型腔且与所述第三型腔连通，以形成两个与所述铰链模锻件的终锻件形状相匹配的终锻型腔。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S2中，终锻得到一体的两个终锻件；

所述步骤S2之后包括：

步骤S3、将一体的两个所述终锻件进行切割得到两个铰链模锻件。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1和所述步骤S2之间包括：

将一体的两个所述预锻件进行切割得到两个互相独立的预锻件。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1中，将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模进行预锻，得到关于设定轴互为镜像的两个预锻件。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1之前包括：

步骤S01、对预锻模和终锻模进行预热，使得预热温度在设定范围内；

步骤S02、采用专用石墨润滑剂对所述预锻模和终锻模的型腔进行喷涂。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1之前包括：

将初始坯料置于电阻炉中加热，待所述电阻炉的温度稳定后保温设定时长得到所述一体坯料；

将电阻炉的温度控制在所述初始坯料的材料相变点以下10℃到50℃之间，所述设定时长为30min到45min。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1中，所述预锻模安装于1600吨模锻压力机；所述预锻模的上模以420mm/s-460mm/s的速度下行完成预锻；

所述步骤S2中，所述终锻模安装于1600吨模锻压力机，所述终锻模的上模以430mm/s-460mm/s的速度下行完成终锻。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S1中的所述一体坯料为钛制品。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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是现有技术的铰链的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的预锻模的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的终锻模的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一个预锻件的立体结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一个预锻件的剖视示意图；

图6是本发明实施例提供的一个终锻件的立体结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一个终锻件的剖视示意图；

图8是本发明实施例提供的终锻件去除板状连皮之后的结构示意图；

附图标记：

1、铰链；11、铰链头部；12、销孔；13、铰链板体；14、螺钉孔；

2、预锻模；21、第一分型区域；211、第一型腔；2111、定位槽；22、第二分型区域；23、第三分型区域；231、第二型腔；2311、第一腔部；2312、第二腔部；2313、第三腔部；24、桥部；25、角锁扣；

3、终锻模；31、第四分型区域；311、第三型腔；32、第五分型区域；33、第六分型区域；331、第四型腔；3311、第四腔部；3312、第五腔部；3313、第六腔部；

4、预锻件；41、预锻板体；42、预锻头部；421、第一头部；422、第二头部；423、弧形连皮；

51、分型线；

6、终锻件；61、终锻板体；62、终锻头部；621、板状连皮；

8、铰链模锻件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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实施例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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

请参见图1至图8，根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，包括：

步骤S1、将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模2(请参见图2)进行预锻，得到一体的两个预锻件4，预锻件4包括预锻头部42，预锻头部42包括第一头部421、第二头部422以及位于第一头部421和第二头部422之间的弧形连皮423，从第一头部421和第二头部422往两者中间的方向，弧形连皮423的横截面逐渐减小，且两个预锻件4的弧形连皮423相连接；

步骤S2、将预锻件4放置于终锻模3(请参见图3)进行终锻。

根据本发明的实施例，同时锻造两个铰链模锻件，请参见图2和图3，进而即便预锻件4的一体坯料有部分料伸出模具型腔，但是两个预锻件4的一体坯料对伸出段的料有约束，且预锻过程料容易沿着弧形连皮423(请参见图4和图5)向预锻头部42流动，进而可以减少缺料的情况出现。此外，坯料变形过程预锻模2和终锻模3受力面积增大，进而可以避免模具提前报废。并且采用该种一模两件的成型方法较一模一件的型腔布排方式在生产相同数量的条件下，其原材料的投入可减少20％。且结合图2和图3，加工一个铰链模锻件的时候，预锻模2的型腔是非对称结构，而同时加工两个铰链模锻件的时候，预锻模2的型腔是对称结构，进而一体坯料在预锻模2上的摆放容易。

综上，本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，其头部不容易出现缺料，且模具受力均匀；此外，采用该种铰链模锻件的成型方法，无需增加单个铰链模锻件的原材料投入，降低了生产的成本，提高了材料的利用率。最后，该种铰链模锻件的成型方法中，摆料方便可避免坯料滚动导致的产品缺陷。

此外，由于预锻件4与终锻件6外形轮廓基本相似，进而将预锻件4放置于终锻模3的时候，预锻件4可起定位作用防止预锻件4受力产生错移。

值得一提的是，本发明实施例以及申请文件其他任何位置的步骤S1、步骤S2和其他步骤，在没有特殊说明的情况下，步骤没有前后顺序的要求。以步骤S1和步骤S2为例，在没有其他条件限制的情况下，并不限制步骤S1必须在步骤S2之前进行。

需要说明的是，现有技术的铰链模锻件，其一般采用钢材质，且生产工序为：下料(锯切)—中频感应加热—模锻—切边—喷丸—加工—交付。该生产方式传统上采用1600T螺旋压力机一模一件的生产方式，也即一块模具布置一个型腔一件坯料生产一件成品的模式。而铰链模锻件轮廓尺寸偏小，单一布排型腔模锻时仅需较小的锻打力，而采用大吨位锻造无疑是大马拉小车，增加了设备能量损耗。本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，一个模具同时锻造两个锻件，进而在提高材料利用率的同时也可减少设备的能量浪费。

其中，图2和图3中，预锻模2和终锻模3的分型面上凸起部也即预锻模2和终锻模3的桥部24，桥部24以内的空间对应的是型腔(在没有特殊说明的情况下，型腔指代的是预锻型腔和终锻型腔当中的至少一个)。图2和图3中，预锻模2和终锻模3的分型面上形成有大致呈闭合状的桥部24，在桥部24内形成有结构和铰链模锻件对应的型腔。

请参见图2，根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，S1中的预锻模2包括：第一分型区域21、第二分型区域22和第三分型区域23。其中，第一分型区域21和第二分型区域22分别形成有铰链模锻件的预锻板体41的第一型腔211；第三分型区域23位于第一分型区域21和第二分型区域22之间，第三分型区域23形成有铰链模锻件的预锻头部42的第二型腔231，第二型腔231的数量为两个且相邻设置，且两个第二型腔231均朝向与其相邻的第一型腔211且与第一型腔211连通，以形成两个与铰链模锻件的预锻件4形状相匹配的预锻型腔。

根据本发明的实施例，“第二型腔231的数量为两个且相邻设置”指代的是图2中的情形，也即通过图2中第二型腔231的设置，使得预锻得到的两个预锻件4的预锻头部42之间的间距非常小，从而可以避免材料的浪费。

图2中，第三分型区域23相对第一分型区域21和第二分型区域22凹陷，将一体坯料放置于预锻模2的时候，一体坯料支撑于第一分型区域21和第二分型区域22，由于第一分型区域21和第二分型区域22近似对称设置于第三分型区域23两侧，进而可以保证一体坯料摆料的可靠性，避免一体坯料滚动。一般情况下，一体坯料可以采用圆柱形坯料，当然也可以采用任何其他规则坯料，只要便于前序加工生产即可。

根据本发明的实施例，一个预锻模2上形成有两个和预锻件4形状相匹配的预锻型腔，也即预锻模2采用的是“一模两腔”的布排方式，进而不再像单一型腔摆放坯料时有一段坯料悬空设置在型腔外，方便了操作者摆料，且可以减少一体坯料变形时桥部因承受锻打力而坍塌变形造成模具报废的现象，减少了模具成本的投入，同时一模两腔的布排方式在极大提高了材料利用率同时也大幅的提升锻打效率，减少锻打时能源损耗。

在一个实施例中，第一分型区域21和第二分型区域22对称设置于第三分型区域23的两侧，该种情况下可以保证预锻模2受力均衡，并保证预锻件4的锻造效果。

需要说明的是，由于预锻模2的上模和下模之间结构对应，只要上模和下模其中的一个结构确定，另外一个的结构也基本是确定的，因此本发明实施例对预锻模2的结构进行表述的时候，大部分情况并未区分上模和下模。应当理解的是，不管是预锻模2的上模还是下模都包括第一分型区域21、第二分型区域22和第三分型区域23。在此基础上，所有对第一分型区域21、第二分型区域22和第三分型区域23上结构的进一步限定都既可以适用于上模，也可以适用于下模。

在一个实施例中，请参见图2，第一型腔211形成有坯料的定位部。对于预锻模2的下模而言，设置定位部可以方便一体坯料的摆放，对于预锻模2的上模而言，设置定位部可以避免预锻的过程中一体坯料转动。当然，也可以仅仅在预锻模2的上模设置上述定位部；或者，也可以仅仅在预锻模2的下模设置上述定位部。

在一个实施例中，上述定位部为定位槽2111，进而通过定位槽2111可以对一体坯料的摆放位置进行限定。例如，图2中，定位槽2111沿着预锻模2的长度方向延伸，通过第一分型区域21的定位槽2111可以限定一体坯料摆放的左极限位置，通过第二分型区域22的定位槽2111可以限定一体坯料摆放的右极限位置。当然，定位部采用定位槽2111的形式的情况下，定位槽2111还可以沿着预锻模2的宽度方向延伸。其中，定位槽2111可以采用圆弧槽，也即定位槽2111的横截面具有弧形轮廓段，以方便后续对预锻件4的进一步加工，保证得到符合要求的终锻件6。

在一个实施例中，定位部为对称分布于第一分型区域21和第二分型区域22的定位槽2111，定位槽2111垂直于第一分型区域21和第二分型区域22的对称轴。其中，第一分型区域21通过对称轴和第二分型区域22互为镜像关系，结合图2，对称轴指代的是位于第三分型区域23上且沿着上下方向延伸的轴线。当然，定位部也可以采用定位槽2111以外的其他结构形式。为了避免影响最终的铰链模锻件成型，该定位结构在第一型腔211底面上内凹形成。

根据本发明的实施例，可以基于一体坯料的横截面变化、模锻时操作者摆放坯料便利以及材料利用率确定定位槽2111位置。

在一个实施例中，第二型腔231包括第一腔部2311、第二腔部2312和第三腔部2313。结合图2和图4，第一腔部2311形状和预锻头部42的第一头部421相适配；第二腔部2312，形状和预锻头部42的第二头部422相适配；第三腔部2313(将上模和下模合在一起的时候，第三腔部2313的形状较为明显)连通第一腔部2311和第二腔部2312，且第三腔部2313结构和预锻头部42的弧形连皮423相适配。第一腔部2311和第二腔部2312对称分布于第三腔部2313两侧，且从第一腔部2311和第二腔部2312往两者中间的方向，第三腔部2313的横截面逐渐减小。该种情况下，预锻模2的第三腔部2313的结构设计可以便于预锻过程中料流向第一头部421和第二头部422，以避免缺料情况的出现。

请参见图3和图6，步骤S1中的终锻模3包括：第四分型区域31、第五分型区域32和第六分型区域33。第四分型区域31和第五分型区域32分别形成有铰链模锻件的终锻板体61的第三型腔311；第六分型区域33位于第四分型区域31和第五分型区域32之间，第六分型区域33形成有铰链模锻件的终锻头部62的第四型腔331，第四型腔331的数量为两个，且两个第四型腔331均朝向与其相邻的第三型腔311且与第三型腔311连通，以形成两个与铰链模锻件的终锻件6形状相匹配的终锻型腔。

得到终锻件6的结构请参见图6和图7。其中，图3中终锻模3和图2中预锻模2最大的不同由终锻件6和预锻件4的结构差异决定。其中终锻件6的终锻头部62和预锻件4的预锻头部42结构差距比较明显，除此以外更多的是尺寸上的区别。

根据本发明的实施例，第四分型区域31和第五分型区域32对称设置于第六分型区域33的两侧，以保证终锻模3的受力均衡，并保证终锻件6的锻造效果。

根据本发明的实施例，请参见图3和图6，第四型腔331包括第四腔部3311、第五腔部3312和第六腔部3313。第四腔部3311形状和终锻头部62的第一头部相适配；第五腔部3312形状和终锻头部62的第二头部相适配；第六腔部3313连通第四腔部3311和第五腔部3312，第六腔部3313结构和终锻头部62的板状连皮621相适配。

同样的，对于本申请终锻模3的结构，同样未对上模和下模加以区分，应当理解的是，终锻模3的上模和下模都包括第四分型区域31、第五分型区域32和第六分型区域33，并且均使用第四分型区域31、第五分型区域32和第六分型区域33的所有上述结构设计。

在一个实施例中，上述铰链模锻件的成型方法中，步骤S2通过终锻得到一体的两个终锻件6；

步骤S2之后包括：

步骤S3、将一体的两个终锻件6进行切割得到两个铰链模锻件。

该种情况下，也即通过预锻之后，先不对两个预锻件4进行切割分离，而是在终锻之后对终锻件6进行切割分离，由此其可以节省终锻工序。

在另外一个实施例中，上述铰链模锻件的成型方法中，步骤S1和步骤S2之间包括：将一体的两个预锻件4进行切割得到两个互相独立的预锻件4。也即预锻之后对两个预锻件4进行切割之后，再单个对终锻件6进行加工。该种情况下，无需对原本的终锻模3进行改造，进而减少改造模具的成本投入。

在采用图2的预锻模2进行锻造的时候，上述步骤S1中，将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模2进行预锻，得到关于设定轴互为镜像的两个预锻件4。其中，设定轴为上述提及的第一分型区域21和第二分型区域22的对称轴。

在一个实施例中，步骤S1之前包括：

步骤S01、对预锻模2和终锻模3进行预热，使得预热温度在设定范围内；

步骤S02、采用专用石墨润滑剂对预锻模2和终锻模3的型腔进行喷涂。

步骤S01中，预热温度可以设置在250℃-350℃范围内，当然也可以结合实际工况设置为其他合理的温度值。此外，步骤S02中，石墨润滑剂的喷涂尽可能的均匀。

在一个实施例中，步骤S1之前包括：

将初始坯料置于电阻炉中加热，待电阻炉的温度稳定后保温设定时长得到一体坯料；

将电阻炉的温度控制在初始坯料的材料相变点以下10℃到50℃之间。一般设定时长在30min(分钟)到45min之间取值，且设定时长不超过90min。

电阻炉当中一般情况下可以同时加热不超过40件初始坯料，加热保温之后，得到可以应用于预锻模2的一体坯料。之后可以人工转移一体坯料至预锻模2的下模，通过预锻模2的定位槽2111进行定位。

在一个实施例中，步骤S1中，预锻模2安装于1600吨模锻压力机；预锻模2的上模以420mm/s(毫米每秒)至460mm/s的速度下行完成预锻；

步骤S2中，终锻模3安装于1600吨模锻压力机，终锻模3的上模以430mm/s-460mm/s的速度下行完成终锻。

在一个实施例中，终锻完成之后，人工转移带飞边的终锻件6摆放到已安装到400T压床上的切边凹模刃口上(切边前需调整凸凹模的间隙，保证切边凸凹模的间隙均匀)，400T压床以250mm/s-300mm/s范围内的速度下行，完成多余飞边切除。飞边切除完成之后，得到图8所示的铰链模锻件8放置于料框中进行自然冷却，之后再对铰链模锻件进行热处理。

根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，其对钛制品进行锻造，例如一体坯料为钛材质或者钛合金材质(也即初始皮料为钛材质或者钛合金材质)。通过本发明实施例的铰链模锻件的成型方法得到的铰链，尤其适用于欧翼门。

根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，除了包括上述成型步骤，在研发过程中还有以下重要的步骤：

根据投影面积确定锻打设备吨位；

根据成品装配时各工作面装配情况确定终锻件6，包括终锻件6各位置余量大小、拔模方向、分模线位置和圆角大小；

设计终锻件6，并根据终锻件6进行终锻模3的布排；

基于终锻件6设计预锻件4；

基于预锻件4设计预锻模2，基于终锻件6设计终锻模3和切边模；

进行预锻模2、终锻模3和切边模的模具制造，最后分别在相应模锻压力机及切边压床上完成模锻及飞边去除工序。

其中，设计终锻件6的步骤中，请参见图1、图3和图6至图8，铰链1的板体有3个紧固孔(例如采用螺钉孔14的形式)，终锻板体61厚度8.0mm(毫米)，终锻件6最大外轮廓尺寸为107mm*104mm*26mm，重量324g(克)，投影面积8632mm²(平方毫米)，终锻头部62与终锻板体61有一定的角度，成型的难点是终锻头部62与终锻板体61有一定的角度，在成型过程中容易出现折叠、不好摆料且材料利用率低，根据终锻件6的上述特征，确定终锻件6的分型线51如图7所示，其余未注拔模斜度3°以内，未注圆角R2-R3以内，中间的板状连皮621通过切边工序切除，切除板状连皮621和其他飞边后的终锻件6如图8，其余孔和槽等结构采用锻后机加工方式加工。终锻件6确定之后，终锻模3以一模两腔对称式布排，将横截面较大的头部置于型腔的中间位置，这样便于终锻头部62的充满，减少后期因缺料而造成的废品，且这样布排有利于产品成型过程中抵消锻件型腔非水平面因受力而产生的错移力。并且，终段模的上模和下模通过4个角锁扣25相互作用，可更好的控制终锻件6错移。

图2和图3中，角锁扣25包括凹槽结构，此外，角锁扣还应当包括与当前凹槽结构相适配的凸台，通过凹槽和凸台之间的配合起到防错移的效果。

基于终锻件6设计预锻件4的步骤中，预锻件4与终锻件6形状大致相似，所不同的是预锻件4对应预锻模2的预锻型腔，其体积比终锻件6对应终锻模3的终锻型腔体积大3％，这样既可保证有充足的料让终锻件6充满，又不至让预锻件4体积过大而造成终锻件6产品厚度超上差。预锻件4的未注圆角大小相应的增大到R3-R5且预锻件4头部中间的弧形连皮423的形状不再随分型线51平直延伸，而采用圆弧状向两端头过渡，请参见图4和图5，这样有利于料向头部两侧流动且不易产生折叠。根据预锻件4的结构，预锻模2的布排也采用一模两腔对称式布排。以预锻模2的下模为例，除了终锻过程有类似的抵消错移力、与角锁扣25相互配合防止产品的错移外，且在下模中间位置还增加圆弧状的定位槽2111，以保证操作者摆料方便，其也可避免坯料变形过程中由于受力而发生滚动造成产品产生缺陷。

根据本发明实施例的铰链模锻件的成型方法，通过对现有钢质产品传统工艺在实际生产中产品的各种缺陷如折叠、缺料、操作者摆料不便、材料利用率低等问题，进行了分析总结继而改进工艺并运用到到钛合金材料产品上，通过对产品外形轮廓、投影面积、产品形状等的分析，合理的选择锻件设计时的分型面的位置，开模时对锻件型腔进行对称式布排，消除了产品模锻成型过程中的错移力，保证产品的错移量在可控范围内。

此外，通过在预锻模2增了定位槽2111，方便了操作者摆料，避免了坯料成型中滚动而造成产品缺料等缺陷，消除了单型腔布排时坯料锻打时模具的桥部24因承受锻打力造成模具坍塌报废，减少了相应的模具原材料及加工成本投入。

最后本铰链模锻件的成型方法所制作的铰链1，当采用钛作为原材料的时候，在结构轻量化及组织性能要求越来越高的今天，能更好的满足客户减重、长寿命及耐腐蚀等的需求，并且本成型方法为一模两件，与传统工艺相比，材料利用率提高20％，在相同的时间内，所生产的产品数量为原来的2倍，极大的缩短了产品生产周期，降低生产成本。

根据本发明实施例，还分别提供上文提及的预锻模2。由于预锻模2的结构及功能在上文有详细描述，此处不再赘述。

此外，根据本发明实施例，还分别提供上文提及的终锻模3，同样对于终锻模3的结构及功能此处不再赘述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种铰链模锻件的成型方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模进行预锻，得到一体的两个预锻件，所述预锻件包括两个头部，所述预锻头部包括第一头部、第二头部以及位于所述第一头部和所述第二头部之间的弧形连皮，从所述第一头部和所述第二头部往两者中间的方向，所述弧形连皮的横截面逐渐减小，且两个所述预锻件的所述弧形连皮相连接；

步骤S2、将所述预锻件放置于终锻模进行终锻。

2.根据权利要求1所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述S1中的预锻模包括：

第一分型区域和第二分型区域，分别形成有所述铰链模锻件的预锻板体的第一型腔；

第三分型区域，位于所述第一分型区域和所述第二分型区域之间，所述第三分型区域形成有所述铰链模锻件的预锻头部的第二型腔，所述第二型腔的数量为两个且相邻设置，且两个所述第二型腔均朝向与其相邻的所述第一型腔且与所述第一型腔连通，以形成两个与所述铰链模锻件的预锻件形状相匹配的预锻型腔。

3.根据权利要求1所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述S1中的终锻模包括：

第四分型区域和第五分型区域，分别形成有所述铰链模锻件的终锻板体的第三型腔；

第六分型区域，位于所述第四分型区域和所述第五分型区域之间，所述第六分型区域形成有所述铰链模锻件的终锻头部的第四型腔，所述第四型腔的数量为两个，且两个所述第四型腔均朝向与其相邻的所述第三型腔且与所述第三型腔连通，以形成两个与所述铰链模锻件的终锻件形状相匹配的终锻型腔。

4.根据权利要求1所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S2中，终锻得到一体的两个终锻件；

所述步骤S2之后包括：

步骤S3、将一体的两个所述终锻件进行切割得到两个铰链模锻件。

5.根据权利要求1所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1和所述步骤S2之间包括：

将一体的两个所述预锻件进行切割得到两个互相独立的预锻件。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1中，将两个铰链模锻件的一体坯料放置于预锻模进行预锻，得到关于设定轴互为镜像的两个预锻件。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1之前包括：

步骤S01、对预锻模和终锻模进行预热，使得预热温度在设定范围内；

步骤S02、采用专用石墨润滑剂对所述预锻模和终锻模的型腔进行喷涂。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1之前包括：

将初始坯料置于电阻炉中加热，待所述电阻炉的温度稳定后保温设定时长得到所述一体坯料；

将电阻炉的温度控制在所述初始坯料的材料相变点以下10℃到50℃之间，所述设定时长为30min到45min。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述预锻模安装于1600吨模锻压力机；所述预锻模的上模以420mm/s-460mm/s的速度下行完成预锻；

所述步骤S2中，所述终锻模安装于1600吨模锻压力机，所述终锻模的上模以430mm/s-460mm/s的速度下行完成终锻。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的铰链模锻件的成型方法，其特征在于，所述步骤S1中的所述一体坯料为钛制品。

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