CN113245491B - 一种曲拐模锻组合凹模 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种曲拐模锻组合凹模，涉及锻造模具技术领域，包括内模和第一镶块，内模设有与船用曲拐的轮廓形状相匹配的模腔，第一镶块适于与模腔的侧壁连接，并伸入模腔内以成形船用曲拐的主轴颈孔。本发明在模锻过程中，冲形舌板向下移动对曲拐毛坯锻件进行冲压时，曲拐毛坯锻件上对应第一镶块的位置处形成凹槽，凹槽不断被拉长，直接成形为所需的主轴颈孔，在曲拐毛坯锻件上形成与主轴颈孔的形状相匹配的盲孔，不仅可以减少坯料的用量，降低制造成本，并且还为后续使用镗床对曲拐毛坯锻件进行精加工成形主轴颈孔指定了钻孔范围，能够提高主轴颈孔的加工精度，节省工时，提高生产效率。

Description

一种曲拐模锻组合凹模

技术领域

本发明涉及锻造模具技术领域，具体而言，涉及一种曲拐模锻组合凹模。

背景技术

船用曲拐是大型船舶传递动力与运动的核心部件，但我国船用曲拐锻件长期依赖进口，曲拐模锻利用率居高不下致使成本过高是本国企业难以和日韩企业相抗的根本原因。船用曲拐一般包括主轴颈孔、连杆轴颈、第一轴肩、第二轴肩、曲柄臂锥面以及曲柄臂等部分，其传递动力大，承受交变载荷，在船舶寿命期间不允许更换，因此对船用曲拐的强度、耐疲劳、抗冲击等性能要求十分苛刻，通常由大型压机和曲拐锻造模具锻造成形。目前，无论弯锻法还是模锻法，均未将曲拐的两侧轴肩、锥面及主轴颈孔锻出，而其重量占据曲拐毛坯锻件整体重量的1/3甚至更多。专家预言，在未来市场上，谁掌握了可以锻出这三项的技术，谁就能在曲拐这片领域争得一席之地。

现有技术中，传统的曲拐锻造凹模形状受冲形舌板的制约，并不能将船用曲拐的主轴颈孔以及曲柄臂两侧的轴肩锻出，一般先通过整体镦粗和冲形舌板两个工序锻造成形曲拐毛坯锻件，锻造出的曲拐毛坯锻件为没有主轴颈孔的实心锻件，后续再通过冲孔或者其他加工方式成形主轴颈孔。冲孔或其他加工方式去除的主轴颈孔坯料占据曲拐毛坯锻件整体重量的1/3至1/4，这样不仅耗费了许多材料，导致增加制造成本，并且还增加了工时，降低了生产效率。

发明内容

本发明解决的问题是如何锻造成形船用曲拐的主轴颈孔。

为解决上述问题，本发明提供一种曲拐模锻组合凹模，用于模锻成形船用曲拐，包括内模和第一镶块，所述内模设有与所述船用曲拐的轮廓形状相匹配的模腔，所述第一镶块适于与所述模腔的侧壁连接，并伸入所述模腔内以成形所述船用曲拐的主轴颈孔。

可选地，所述第一镶块包括连接部和成形部，所述侧壁上设有连接结构，所述连接部适于与所述连接结构连接，所述成形部适于伸入所述模腔内以成形所述主轴颈孔。

可选地，于所述侧壁所平行的平面上，所述成形部的投影由呈半椭圆形的上半部分和呈半圆形的下半部分闭合而成，所述半椭圆形与所述半圆形同心设置，且所述半椭圆形的长轴长度与所述半圆形的直径长度相等。

可选地，所述连接结构为孔结构，所述孔结构贯穿所述侧壁，于所述侧壁所在的平面上，所述孔结构靠近所述模腔一端的投影位于另一端的投影范围内，所述连接部适于容纳在所述孔结构内，所述成形部适于穿过所述孔结构并伸入所述模腔内。

可选地，该曲拐模锻组合凹模还包括第二镶块，所述第二镶块适于嵌设于所述内模的底部，以成形所述船用曲拐的连杆轴颈。

可选地，所述第二镶块包括第一凸台结构和第二凸台结构，所述第一凸台结构和所述第二凸台结构沿高度方向对称设置，且所述第一凸台结构和所述第二凸台结构之间形成弧形槽结构，所述弧形槽结构适于成形所述连杆轴颈。

可选地，所述模腔的底部设有第一斜面结构，所述第一斜面结构适于成形所述船用曲拐的第一轴肩。

可选地，所述模腔的底部设有第二斜面结构，所述第二斜面结构适于成形所述船用曲拐的第二轴肩。

可选地，所述模腔的底部设有锥面结构，所述锥面结构适于成形所述船用曲拐的曲柄臂锥面。

可选地，该曲拐模锻组合凹模还包括外模，所述外模套设于所述内模的外部。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

通过在模腔的侧壁上设置第一镶块，第一镶块适于伸入模腔内并与内模配合，在模锻过程中，冲形舌板向下移动对曲拐毛坯锻件进行冲压时，冲形舌板将曲拐毛坯锻件中部的坯料向两侧挤压，并填充第一镶块下方的模腔形成曲柄臂，随着冲形舌板的持续下压，曲柄臂不断上涨，由于第一镶块连接在模腔的侧壁上不可移动，曲拐毛坯锻件上对应第一镶块的位置处形成凹槽，凹槽不断被拉长，在曲拐毛坯锻件上形成与主轴颈孔的形状相匹配的盲孔，不仅可以减少坯料的用量，降低制造成本，并且还为后续使用镗床对曲拐毛坯锻件进行精加工成形主轴颈孔指定了钻孔范围，能够提高主轴颈孔的加工精度，节省工时，提高生产效率。采用上述曲拐模锻组合凹模锻造曲拐，减轻了坯料约1/3的重量，大大减少了模锻件的制造成本，按照此曲拐模锻组合凹模锻造的曲拐锻件可与日韩企业相抗。

附图说明

图1为本发明实施例中曲拐模锻组合凹模的结构示意图；

图2为本发明实施例中曲拐模锻组合凹模另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例中内模的结构示意图；

图4为本发明实施例中第一镶块的结构示意图；

图5为本发明实施例中第二镶块的结构示意图；

图6为本发明实施例中船用曲拐的结构示意图。

附图标记说明：

1-内模、11-模腔、111-第一斜面结构、112-第二斜面结构、113-锥面结构、12-侧壁、121-连接结构、2-第一镶块、21-连接部、22-成形部、3-第二镶块、31-第一凸台结构、32-第二凸台结构、33-弧形槽结构、4-外模、100-船用曲拐、101-主轴颈孔、102-连杆轴颈、103-第一轴肩、104-第二轴肩、105-曲柄臂锥面、106-曲柄臂。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，附图中“X”的正向代表右方，相应地，“X”的反向代表左方；“Y”的正向代表前方，相应地，“Y”的反向代表后方；“Z”的正向代表上方，相应地，“Z”的反向代表下方，术语“X”、“Y”、“Z”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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的限制。术语“第一”和“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。

如图6所示，船用曲拐100是大中型船舶柴油机的重要部件，包括主轴颈孔101、连杆轴颈102、第一轴肩103、第二轴肩104、曲柄臂锥面105以及曲柄臂106等部分，其传递动力大，承受交变载荷，在船舶寿命期间不允许更换，因此对船用曲拐100的强度、耐疲劳、抗冲击等性能要求十分苛刻，通常由大型压机和曲拐锻造模具锻造成形。

现有技术中，传统的曲拐锻造凹模形状受冲形舌板的制约，并不能将船用曲拐的主轴颈孔101以及曲柄臂106两侧的轴肩锻出，一般先通过整体镦粗和冲形舌板两个工序锻造成形曲拐毛坯锻件，锻造出的曲拐毛坯锻件为没有主轴颈孔101的实心锻件，后续再通过冲孔或者其他加工方式成形主轴颈孔101。冲孔或其他加工方式去除的主轴颈孔坯料占据曲拐毛坯锻件整体重量的1/3至1/4，这样不仅耗费了许多材料，导致增加制造成本，并且还增加了工时，降低了生产效率。

为解决上述问题，如图1和图2所示，本发明的实施例提供一种曲拐模锻组合凹模，用于模锻成形船用曲拐100，包括内模1和第一镶块2，内模1设有与船用曲拐100的轮廓形状相匹配的模腔11，第一镶块2适于与模腔11的侧壁12连接，并伸入模腔11内以成形船用曲拐100的主轴颈孔101。

如图1、图2和图6所示，内模1整体呈柱状，其截面形状可以是矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状，内模1的内部设有开口朝上的空腔形成模腔11，模腔11的形状与船用曲拐100的外轮廓形状相匹配，第一镶块2整体呈柱状，其伸入模腔11内的部分截面形状可以是矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状，第一镶块2可以与模腔11的前后侧壁12连接，也可以与模腔11的左右侧壁12连接，第一镶块2与模腔11的侧壁12之间可以通过焊接、铆接、螺栓连接或者一体成型等方式连接。

本实施例中，内模1整体呈长方体形状，长方体形状的内模1外壁具有棱角，更加容易固定，可以防止在锻造过程中凹模移位，长方体的上底面开口，并与内部空腔连通形成模腔11，第一镶块2沿垂直于模腔11前后侧壁12的方向伸入模腔11内，并与模腔11的前后侧壁12连接，第一镶块2伸入模腔11内的部分截面形状可根据主轴颈孔101的形状进行设置，例如，当主轴颈孔101为圆形孔或具有弧形边的腰型孔的时，第一镶块2伸入模腔11内的部分截面形状可以设置为圆形或椭圆形，当主轴颈孔101为方形孔的时，相应地，第一镶块2伸入模腔11内的部分截面形状可以设置为方形。

这样，通过在模腔11的侧壁12上设置第一镶块2，第一镶块2适于伸入模腔11内并与内模1配合，在模锻过程中，冲形舌板向下移动对曲拐毛坯锻件进行冲压时，冲形舌板将曲拐毛坯锻件中部的坯料向两侧挤压，并填充第一镶块2下方的模腔11形成曲柄臂106，随着冲形舌板的持续下压，曲柄臂106不断上涨，由于第一镶块2连接在模腔11的侧壁12上不可移动，曲拐毛坯锻件上对应第一镶块2的位置处形成凹槽，凹槽不断被拉长，直接成形为所需的主轴颈孔101，无需通过冲孔或者其他加工方式成形主轴颈孔101，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，并且还减少了耗材，可以降低制造成本。

可选地，第一镶块2包括连接部21和成形部22，侧壁12上设有连接结构121，连接部21适于与连接结构121连接，成形部22适于伸入模腔11内以成形主轴颈孔101。

如图3、图4和图6所示，连接部21与成形部22可以通过焊接、铆接、螺栓连接或者一体成型等方式连接，本实施例中，为了使第一镶块2强度更大，整体性更好，同时也节省成本，尽量减少开模次数，连接部21与成形部22采用一体成型的方式连接；连接部21与连接结构121可以是卡扣卡槽结构、螺栓螺孔结构或者其他形式的可拆卸连接结构，成形部22的外廓形状可根据主轴颈孔101的形状进行设置，在此不做限制。

这样，通过在侧壁12上设置连接结构121，连接部21适于与连接结构121连接，使得第一镶块2与内模1连更加方便，同时，成形部22适于伸入模腔11内以成形主轴颈孔101，无需通过冲孔或者其他加工方式成形主轴颈孔101，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，并且还减少了耗材，可以降低制造成本。

可选地，于侧壁12所平行的平面上，成形部22的投影由呈半椭圆形的上半部分和呈半圆形的下半部分闭合而成，半椭圆形与半圆形同心设置，且半椭圆形的长轴长度与半圆形的直径长度相等。

如图3、图4和图6所示，由于第一镶块2的成形部22在成形主轴颈孔101的时，其下缘与主轴颈孔101的下缘是贴合的，因此，成形部22在内模1上的位置是固定的。第一镶块2是由内模1的侧壁12伸入模腔11内，根据模腔11的结构特征可知，成形部22伸入模腔11内越深，左右两侧第一镶块2的成形部22之间的距离越近，能够使用的初始坯料越窄，高径比越大。将模腔11形状和最终成形的船用曲拐100形状进行对比，并经过大量数据分析以及模拟实验研究后，可采用高径比为2.8，重量为35620KG左右，尺寸为1724mm×2710mm×953mm的坯料进行锻造，成形部22伸入模腔11内的深度可设为100mm。

最终成形的船用曲拐100中主轴颈孔101为直径1250mm的圆形孔，因此在锻造时，先采用截面形状为圆形的成形部22进行试验，由于锻造后的坯料还需经过精加工，因此，锻造出的坯料主轴颈孔101的最大尺寸以不超过1200mm为宜，假设成形部22的直径设为1200mm，经过试验，当初始坯料完成整体镦粗后，由于直径为1200mm的成形部22的上缘比较靠近内模1的上端面，因此整体镦粗后的坯料高度并没有超出成形部22的上缘，造成整体镦粗后的坯料主轴颈孔101未完成闭合，即使采用舌板冲压，将未闭合的主轴颈孔101进行拉长，并在后续采用整形锤头对上端面进行整形也仍然无法使主轴颈孔101完成闭合，同时，即使通过冲压后的坯料主轴颈孔101能够闭合，但是由于主轴颈孔101在采用舌板冲压时会被拉长，其尺寸也会超过1200mm，因此采用直径为1200mm的圆形成形部22不能满足粗加工要求。

在上述基础上，采用第一方案，尝试减小圆形成形部22的直径，从而增大成形部22的上缘与内模1上端面的距离，使其在整体镦粗后闭合以避免以上现象，经过对不同截面直径的成形部22的多次模拟试验结果进行分析可知，主轴颈孔101的最终成形高度与成形部22的截面高度有关，成形部22的截面高度过大，成形部22两侧的坯料在舌板冲压时上涨快，成形部22下部的坯料由于成形部的阻挡上涨慢，成形部22的截面高度过小时，舌板成形前后主轴颈孔101尺寸与形状基本不变。

当成形部22的直径设为750mm时，能够满足整体镦粗后使坯料主轴颈孔101闭合，然而，通过多次模拟试验分析发现，当舌板向下冲压时，舌板行程约为2000mm，主轴颈孔101随两侧的曲柄臂106上涨距离约为450mm，主轴颈孔101总长从750mm拉长到1200mm，模拟结果实测为1228mm，由于主轴颈孔101变形后内壁不规则，存在主轴颈孔101拉长后超出1250mm交货尺寸的风险，因此还需进一步对成形部22的截面形状进行优化。

在上述基础上，采用第二方案，为了优化成形部22的截面尺寸，尝试将成形部22的截面形状设置成下半圆形，以增大主轴颈孔101的最高点与坯料上端面之间的距离，以便舌板向下冲压，主轴颈孔101被拉长时，其尺寸不超过1200mm。截面形状为下半圆形的成形部22的高度为下半圆的半径，即375mm，多次模拟试验的结果为：在舌板冲压初期，成形部22所形成的主轴颈孔101不会被拉长，在成形后期，主轴颈孔101逐渐被拉长，并且主轴颈孔101高度可满足交货尺寸要求，经过计算，锻出的主轴颈孔101可节省坯料重量约为680KG，约占零件重量2.8％，但是，在上端面整形阶段，已拉长的主轴颈孔101上半部分由于底部没有成形部22支撑，再次被坯料充满，并且由于整形锤头的冲压，主轴颈孔101上半部分会产生严重折叠，因此，需在截面形状为下半圆形的成形部22的上端面上增加支撑台以解决折伤问题。

为加大主轴颈孔101最终成形后的高度，成形部22采用截面形状为下半部分为半圆形，上半部分为半椭圆形的结构，半椭圆形的长半轴为半圆形的半径，板椭圆形的短半轴为A，由此，成形部22的高度为在半圆形的半径基础上增加高度A，分别采用100mm、200mm、300mm、350mm对A的数值进行模拟试验，模拟测试结果为：当A的数值采用100mm时，成形的主轴颈孔101高度为871mm，当A的数值采用200mm时，成形的主轴颈孔101高度为1001mm，当A的数值采用300mm时，成形的主轴颈孔101高度为1193mm，当A的数值采用350mm时，成形的主轴颈孔101高度为1245mm。

最终，经过分析和研究得出半圆形的直径和半椭圆形的半短轴长度的计算公式为：

其中,A为半椭圆形的半短轴长度，D为主轴颈孔的直径，L为冲形舌板的行程，L1为冲形舌板的宽度，L2为曲柄臂的宽度，D’为半圆形的直径，半圆形的直径D’较零件上的主轴颈孔的直径D小，一般半圆形的直径D’为主轴颈孔的直径D的3/4至1/2。

由于船用曲拐100的主轴颈孔101的直径为1250mm，锻造后的坯料还需经过精加工，锻造出的坯料主轴颈孔101的最大尺寸以不超过1200mm为宜，因此，当A的数值采用300mm时较为合适，此时，舌板冲压结束后，坯料总高为3219mm，整形锤头整形后，锻件总高为3279mm，与最终精加工成形的船用曲拐100要求总高3210mm十分接近，经过计算，锻出的红套孔处对应的坯料重量约为1515Kg，占最终精加工成形的船用曲拐100的重量比约为6.4％，锻出的连杆轴颈102处、第一轴肩103处以及第二轴肩104处对应的坯料重量约为1200Kg，占最终精加工成形的船用曲拐100的重量比约为5％，各处总共可节省重量占最终精加工成形的船用曲拐100的重量比约为11.4％，对于斜面和锥面都较长的重拐该重量比数据还会更大。

综上所述，成形部22采用截面形状为下半部分为半圆形，上半部分为半椭圆形的结构不仅能够锻造出合适形状的主轴颈孔101，并且能够最大程度地减少坯料用料，节省材料，降低成本。

可选地，连接结构121为孔结构，孔结构贯穿侧壁12，于侧壁12所在的平面上，孔结构靠近模腔11一端的投影位于另一端的投影范围内，连接部21适于容纳在孔结构内，成形部22适于穿过孔结构并伸入模腔11内。

如图3和图4所示，孔结构的截面形状可以是三角形、矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状，沿垂直于侧壁的方向上，孔结构可以呈锥状或塔状，相应地，连接部21的截面形状也可以是三角形、矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状。

本实施例中，孔结构由两个圆孔组成，分别是靠近模腔一侧第一圆孔和远离模腔一侧的第二圆孔，第一圆孔和第二圆孔同心设置，并且第一圆孔的半径小于第二圆孔的半径，从而使得孔结构沿垂直于侧壁方向上呈现出阶梯状，相应地，连接部21的形状与孔结构的形状相匹配，从而方便容纳在孔结构内，同时，由于孔结构沿垂直于侧壁方向上呈阶梯状，可以限制连接部21沿垂直于侧壁方向移动，使得连接部21在孔结构内连接更稳固，可以提高主轴颈孔101的锻造精度。

其中，如图3所示，侧壁12所在的平面是指X轴、Z轴确定的平面，垂直于侧壁的方向是指Y轴的方向。

这样，连接结构121为贯穿侧壁12的孔结构，于侧壁12所平行的平面上，即XZ面，孔结构靠近模腔11一端的投影位于另一端的投影范围内，连接部21适于容纳在孔结构内，使得第一镶块2与内模1连更加方便，同时，成形部22适于伸入模腔11内以成形主轴颈孔101，无需通过冲孔或者其他加工方式成形主轴颈孔101，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，并且还减少了耗材，可以降低制造成本。

可选地，该曲拐模锻组合凹模还包括第二镶块3，第二镶块3适于嵌设于内模1的底部，以成形船用曲拐100的连杆轴颈102。

如图3、图5和图6所示，第二镶块3的截面形状可以是三角形、矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状，可通过焊接、铆接、螺栓连接或者其他连接方式与内模1底部连接。

本实施例中，内模1的底部设有沿内模1的高度方向的槽结构，槽结构的截面形状与第二镶块3的截面形状相匹配，其槽口与模腔11连通，第二镶块3适于嵌入槽结构内，并与内模1配合以成形连杆轴颈102，槽结构的槽底可以是封闭的，也可以设置开口结构与内模1外部连通，优选地，槽结构的槽底设置有与内模1外部连通的开口结构，由此，当完成模锻后，只需向上移动内模1，即可将第二镶块3与内模1分离，拆卸更加方便。

其中，如图3所示，内模1的高度方向是指Z轴的方向。

这样，由于船用曲拐100的连杆轴颈102处的外轮廓结构较为复杂，在内模1的空腔内制作与连杆轴颈102处的外轮廓形状相匹配的模腔11难度较大，因此，通过在内模1的底部嵌设第二镶块3与内模1组合成与连杆轴颈102处的外轮廓相匹配的形状，可以降低模腔11的制作难度，方便成形连杆轴颈102。

可选地，第二镶块3包括第一凸台结构31和第二凸台结构32，第一凸台结构31和第二凸台结构32沿高度方向对称设置，且第一凸台结构31和第二凸台结构32之间形成弧形槽结构33，弧形槽结构33适于成形连杆轴颈102。

如图5和图6所示，本实施例中，第二镶块3为长条形结构，长条形结构的上端面左右两侧部分向上突起形成第一凸台结构31和第二凸台结构32，中间部分向下凹陷形成弧形槽结构33，弧形槽结构33的形状与连杆轴颈102下半部分的外轮廓形状相匹配。

这样，通过在第二镶块3上设置第一凸台结构31和第二凸台结构32，第一凸台结构31和第二凸台结构32之间形成弧形槽结构33，弧形槽结构33的形状与连杆轴颈102下半部分的外轮廓相匹配，可以降低模腔11的制作难度，方便成形连杆轴颈102。

可选地，模腔11的底部设有第一斜面结构111，第一斜面结构111适于成形船用曲拐100的第一轴肩103。

如图3和图6所示，本实施例中，第一斜面结构111设有四个，四个第一斜面结构111分为两组，一组设置在与前曲柄臂上的第一轴肩103对应的位置处，并呈沿高度方向左右对称分布，另一组设置在与后曲柄臂上的第一轴肩103对应的位置处，同样呈沿高度方向左右对称分布，第一斜面结构111的形状与第一轴肩103的外形相匹配，可以是普通的斜面结构，也可以是具有一定弧度的斜面结构，在此不做限制。

这样，通过在模腔11的底部设置与第一轴肩103的外形相匹配的第一斜面结构111，从而无需通过后续工序成形第一轴肩103，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，同时，还减轻了船用曲拐100的整体重量，提高了产品质量。

可选地，模腔11的底部还设有第二斜面结构112，第二斜面结构112适于成形船用曲拐100的第二轴肩104。

如图3和图6所示，本实施例中，第二斜面结构112也设有四个，四个第二斜面结构112也分为两组，一组设置在与前曲柄臂上的第二轴肩104对应的位置处，并呈沿高度方向左右对称分布，另一组设置在与后曲柄臂上的第二轴肩104对应的位置处，同样呈沿高度方向左右对称分布，第二斜面结构112的形状与第二轴肩104的外形相匹配，可以是普通的斜面结构，也可以是具有一定弧度的斜面结构，在此不做限制。

这样，通过在模腔11的底部设置与第二轴肩104的外形相匹配的第二斜面结构112，从而无需通过后续工序成形第二轴肩104，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，同时，还减轻了船用曲拐100的整体重量，提高了产品质量。

可选地，模腔11的底部还设有锥面结构113，锥面结构113适于成形船用曲拐100的曲柄臂锥面105。

如图3和图6所示，本实施例中，锥面结构113也设有两个，一个设置在与前曲柄臂上的曲柄臂锥面105对应的位置处，另一个设置在与后曲柄臂上的曲柄臂锥面105对应的位置处，锥面结构113的形状与曲柄臂锥面105的外形相匹配。

这样，通过在模腔11的底部设置与曲柄臂锥面105的外形相匹配的锥面结构113，从而无需通过后续工序成形曲柄臂锥面105，不仅能够减少工序，节省工时，提高生产效率，同时，还减轻了船用曲拐100的整体重量，提高了产品质量。

可选地，锥面结构113为弧形斜面结构。

如图3所示，锥面结构113可以是普通的斜面结构，也可以是具有一定弧度的斜面结构，本实施例中，由于船用曲拐100的曲柄臂锥面105伸入模腔11的最底部，并且与模腔11的侧壁12接触面最大，为了方便脱模，曲柄臂锥面105设计成弧形，因此，锥面结构113采用具有一定弧度的弧形斜面结构，弧形斜面结构表面更加光滑，脱模更方便。

这样，锥面结构113采用弧形斜面结构，方便船用曲拐100脱模。

如图3和图5所示，第二镶块3插入内模1底部的槽结构后，将内模1的底部分隔成前半部分和后半部分，前半部分与后半部分对称设置，前半部分用于成形前曲柄臂的底部，后半部分用于成形后曲柄臂的底部。以前半部分的结构为例，前半部分包括两个第一斜面结构111、两个第二斜面结构112以及一个锥面结构113，两个第一斜面结构111左右对称设置，两个第二斜面结构112也左右对称设置，并且第一斜面结构111与水平面之间的夹角小于第二斜面结构112与水平面之间的夹角，第一斜面结构111的上底边与第二斜面结构112的下底边重合，第一斜面结构111的下底边与内模1的底板连接，第二斜面结构112的上底边与内模1的侧板连接，第一斜面结构111的前侧边和第二斜面结构112的前侧边连接后形成的折线与锥面结构113的侧边重合，第一斜面结构111的后侧边和第二斜面结构112的后侧边分别贴靠在第二镶块3的前侧面上。后半部分的结构与前半部分的结构相同，在此不再赘述。

其中，水平面是指X轴、Y轴确定的平面。

这样，第一斜面结构111、第二斜面结构112、锥面结构113、第二镶块3的前侧面以及内模1的底板之间相互连接形成一个与曲柄臂106的底部形状相匹配的空腔，能够同时将第一轴肩103、第二轴肩104以及曲柄臂锥面105全部锻出，不仅节省工时，还可以减少锻造余量，节省用料。

可选地，该曲拐模锻组合凹模还包括外模4，外模4套设于内模1的外部。

如图1和图2所示，外模4整体呈柱状，其截面形状可以是矩形、多边形、圆形或者是其组合的各种形状，外模4的内部设有上下贯通的通道结构，通道结构的形状与内模1的外轮廓形状相匹配，本实施例中，外模4的截面形状呈矩形，由前侧板、后侧板、左侧板和右侧板组成，前侧板、后侧板、左侧板和右侧板合围形成通道结构，内模1套设在外模4内，并且内模1的外壁与外模4的内壁贴合。

这样，通过在内模1的外部套设外模4，不仅能够对模腔11的侧壁12进行加强，提高曲拐模锻组合凹模的承压能力，并且内模1的外壁与外模4的内壁贴合，可以限制第一镶块2的连接部21沿垂直于模腔11的侧壁12方向移动，使得第一镶块2与模腔11的侧壁12连接更加稳固，可以提高主轴颈孔101的锻造精度。

使用该曲拐模锻组合凹模时，先将第二镶块3从内模1上方的开口处放入模腔11内，并将第一凸台结构31和第二凸台结构32朝上放置在内模1底部的槽结构处，再将第一镶块2的成形部22沿垂直于侧壁12的方向穿过连接结构121并伸入模腔11内，然后将外模4套装在内模1的外部，从而完成该曲拐模锻组合凹模的组装。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种曲拐模锻组合凹模，用于模锻成形船用曲拐（100），其特征在于，包括内模（1）和第一镶块（2），所述内模（1）设有与所述船用曲拐（100）的轮廓形状相匹配的模腔（11），所述第一镶块（2）适于与所述模腔（11）的侧壁（12）连接，所述第一镶块（2）包括连接部（21）和成形部（22），所述侧壁（12）上设有连接结构（121），所述连接部（21）与所述连接结构（121）可拆卸连接，于所述侧壁（12）所平行的平面上，所述成形部（22）的投影由呈半椭圆形的上半部分和呈半圆形的下半部分闭合而成，所述半椭圆形与所述半圆形同心设置，且所述半椭圆形的长轴长度与所述半圆形的直径长度相等，所述成形部（22）适于伸入所述模腔（11）内以成形所述船用曲拐（100）的主轴颈孔（101），所述主轴颈孔（101）为圆形孔，所述连接结构（121）为孔结构，所述孔结构贯穿所述侧壁（12），于所述侧壁（12）所平行的平面上，所述孔结构靠近所述模腔（11）一端的投影位于另一端的投影范围内，所述连接部（21）适于容纳在所述孔结构内，所述成形部（22）适于穿过所述孔结构并伸入所述模腔（11）内。

2.根据权利要求1所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，还包括第二镶块（3），所述第二镶块（3）适于嵌设于所述内模（1）的底部，以成形所述船用曲拐（100）的连杆轴颈（102）。

3.根据权利要求2所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，所述第二镶块（3）包括第一凸台结构（31）和第二凸台结构（32），所述第一凸台结构（31）和所述第二凸台结构（32）沿水平方向对称设置，且所述第一凸台结构（31）和所述第二凸台结构（32）之间形成弧形槽结构（33），所述弧形槽结构（33）适于成形所述连杆轴颈（102）。

4.根据权利要求1所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，所述模腔（11）的底部设有第一斜面结构（111），所述第一斜面结构（111）适于成形所述船用曲拐（100）的第一轴肩（103）。

5.根据权利要求1所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，所述模腔（11）的底部设有第二斜面结构（112），所述第二斜面结构（112）适于成形所述船用曲拐（100）的第二轴肩（104）。

6.根据权利要求1所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，所述模腔（11）的底部设有锥面结构（113），所述锥面结构（113）适于成形所述船用曲拐（100）的曲柄臂锥面（105）。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的曲拐模锻组合凹模，其特征在于，还包括外模（4），所述外模（4）套设于所述内模（1）的外部。

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