CN117226028A - 一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法，包括上模及成对设置的下模，下模上均开设有下模模膛，两下模模膛位于两下模之间，并随两下模合模后形成半封闭结构的型腔，型腔与待锻造成形的齿块结构相匹配，并与上模合模后锻造成形齿块，且两下模的合模方向平行于齿块的轴线方向，上模配套有压力机，上模随压力机的锤头移动，且其移动方向平行于齿块的径向，解决工程机械驱动轮特大型齿块的生产困难的问题。

Description

一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法

技术领域

本发明涉及热模锻生产技术领域，特别是涉及一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法。

背景技术

目前大型工程机械的驱动轮多采用铸造成型方式，或将整个驱动轮拆分为三齿块或五齿块锻造然后拼接成整个驱动轮，铸造产品很难避免产品疏松、砂眼、气孔等铸造缺陷，三齿块及五齿块锻造多采用开式模锻，并且开式模锻需要多工位成型。且齿数较少拼接后的驱动轮精度会降低，难度系数大，并且加工精度要求高，齿数较多的特大型齿块，两端的齿形会随着分度圆的变化在模具型腔内形成反向拔模斜度，上下方向无法脱模，综上所述，现有驱动轮铸造产品质量难以满足使用需求，锻造小型齿块锻造复杂，加工精度要求高，拼接安装后精度下降，特大型齿块无法生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，解决工程机械驱动轮特大型齿块的生产困难的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具，包括上模及成对设置的下模，所述下模上均开设有下模模膛，两所述下模模膛位于两所述下模之间，并随两所述下模合模后形成半封闭结构的型腔，所述型腔与待锻造成形的齿块结构相匹配，并与所述上模合模后锻造成形所述齿块，且两所述下模的合模方向平行于所述齿块的轴线方向，所述上模配套有压力机，所述上模随所述压力机的锤头移动，且其移动方向平行于所述齿块的径向。

优选的，所述压力机的锤头固定有上模座，所述上模座上可拆卸连接有用于安装所述上模的上模固定板。

优选的，所述上模座配套有机架，所述机架上设有竖直延伸的第一导向轨道，所述上模座滑动安装在所述第一导向轨道上。

优选的，所述下模下方设有下模座，两所述下模沿水平方向滑动设置在所述下模座上，且所述下模座上设有用于驱动两所述下模合模或分模的驱动机构。

优选的，所述驱动机构包括成对安装在所述下模座上的下模固定板，两所述下模固定板平行且间隔设置，两所述下模固定板之间连接有拉杆，各所述下模均与所述拉杆滑动配合。

优选的，两所述下模固定板之间连接有成对设置且相平行的拉杆，两所述拉杆沿垂直于所述下模滑动的方向间隔设置，各所述下模均位于两所述拉杆之间，并滑动设置在两所述拉杆上。

优选的，所述驱动机构还包括若干驱动油缸，各所述驱动油缸的缸体分别固定在各所述下模固定板上，各所述驱动油缸的伸缩杆与对应的所述下模相连接。

优选的，所述下模固定板与相应的所述下模之间均设有顶料板，各所述顶料板均滑动安装在两所述拉杆上，所述顶料板靠近所述下模的一侧均设有用于伸入所述下模模膛并顶出所述齿块的凸起。

优选的，所述下模固定板上固定有限位块，所述限位块抵接在所述顶料板远离所述下模的一侧。

还提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具的成形方法，包括如下步骤：

S1、锻造前将两驱动油缸处于压紧状态，使两下模贴合在一起，两所述下模上的下模模膛拼接形成半封闭的型腔，压力机的锤头带上模抬起所需高度；

S2、加热好的坯料放入所述型腔内，将所述坯料位置调整至所述型腔中间位置；

S3、操纵所述压力机，将所述锤头落下，带动所述上模压紧坯料，使坯料充满型腔；

S4、当所述上模和所述下模接触面完全贴合后完成成型阶段，所述锤头返程，带动所述上模脱离所述型腔；

S5、两所述驱动油缸退回，带动所述下模分开，锻件贴合在一所述下模的所述下模模膛上，在两所述驱动油缸退回后，所述下模固定板上的限位块抵接在所述顶料板上，并相对所述下模移动且顶出所述锻件。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明利用上模及成对设置的下模，且两下模的合模方向平行于齿块的轴线方向，上模随压力机的锤头移动，且其移动方向平行于齿块的径向，完成多向模锻，避免的因特大齿块两侧齿无法上下脱模的问题，并且时采用闭式模锻，无飞边，没有后续工序，减少设备的投入成本以及减少人员投入，增加生产效率，后续加工只需要将多块齿块拼接后加工，可以提升加工精度，相对于铸件产品质量显著提升。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整个模具结构剖面图；

图2为本发明下模处整体的俯视图一；

图3为本发明下模处整体的俯视图二；

其中，1、上模座；2、上模固定板；3、上模；4、下模；5、下模座；6、下模固定板；7、限位块；8、顶料板；9、拉杆。

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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具及其成形方法，以解决上述现有技术存在的问题，解决工程机械驱动轮特大型齿块的生产困难的问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，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。

如图1至图3所示，本实施例提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具，包括上模3及成对设置的下模4，下模4上均开设有下模模膛，两下模模膛位于两下模4之间，并随两下模4合模后形成半封闭结构的型腔，型腔与待锻造成形的齿块结构相匹配，并与上模3合模后锻造成形齿块，且两下模4的合模方向平行于齿块的轴线方向，上模3配套有压力机，上模3随压力机的锤头移动，且其移动方向平行于齿块的径向。本发明利用上模3及成对设置的下模4，且两下模4的合模方向平行于齿块的轴线方向，上模3随压力机的锤头移动，且其移动方向平行于齿块的径向，完成多向模锻，避免的因特大齿块两侧齿无法上下脱模的问题，并且时采用闭式模锻，无飞边，没有后续工序，减少设备的投入成本以及减少人员投入，增加生产效率，后续加工只需要将多块齿块拼接后加工，可以提升加工精度，相对于铸件产品质量显著提升。作为优选的实施方式，整个驱动轮共27齿，将整个驱动轮拆分为三个齿块，即三块九齿块，且九齿块采用本发明公开的特大型齿块封闭锻造成形模具进行闭式模锻成形。后续加工只需要将三块齿块拼接后加工。

其中，压力机的锤头固定有上模座1，上模座1上可拆卸连接有用于安装上模3的上模固定板2，通过上模座1与上模固定板2的可拆卸连接，以方便更换上模固定板2和上模3，应用同一套压力机和上模座1，以制作不同的齿块，有效降低了使用成本。

而且，上模座1配套有机架，机架上设有竖直延伸的第一导向轨道，上模座1滑动安装在第一导向轨道上，以对上模座1及上模3固定部和上模3进行导向，以准确与型腔合模，保证对齿块制作的精确度。

进一步的，下模4下方设有下模座5，两下模4沿水平方向滑动设置在下模座5上，且下模座5上设有用于驱动两下模4合模或分模的驱动机构，通过下模4滑动安装在下模座5上，以对下模4滑动的方向进行限位，且通过驱动机构对下模4进行驱动，下模4能够沿下模座5进行稳定滑动，以精确合模或分模，保证对齿块成型的有效性。

作为本发明优选的实施方式，驱动机构包括成对安装在下模座5上的下模固定板6，两下模固定板6平行且间隔设置，两下模固定板6之间连接有拉杆9，各下模4均与拉杆9滑动配合，通过拉杆9以对下模4进一步形成导向，优选的拉杆9位于下模4顶部位置处，下模4底端通过下模座5进行限位，两导向结构共同配合，完成对下模4的导向和限位，以保证两下模4的下模模膛能够有效的贴合在一起，形成半封闭的型腔。

其中，两下模固定板6之间连接有成对设置且相平行的拉杆9，两拉杆9沿垂直于下模4滑动的方向间隔设置，各下模4均位于两拉杆9之间，并滑动设置在两拉杆9上，通过设置两平行的拉杆9，进一步保证下模4滑动过程中的稳定性。

进一步的，驱动机构还包括若干驱动油缸，各驱动油缸的缸体分别固定在各下模固定板6上，各驱动油缸的伸缩杆与对应的下模4相连接，通过驱动油缸以完成对下模4的驱动，且优选的在各下模固定板6上均匀设有若干驱动油缸，以对下模4形成均匀驱动。

作为优选的，下模固定板6与相应的下模4之间均设有顶料板8，各顶料板8均滑动安装在两拉杆9上，顶料板8靠近下模4的一侧均设有用于伸入下模模膛并顶出齿块的凸起，通过设置顶料板8，以在下模4开模移动过程中，顶料板8的凸起能够伸入下模模膛中，进而将所成形的锻件顶出，其中在同一组下模固定板6和下模4中均设置顶料板8，以能够在锻件贴合在任意一下模4上时，均能够通过相应的顶料板8顶出。

其中，下模固定板6上固定有限位块7，限位块7抵接在顶料板8远离下模4的一侧，那么在下模4开模移动过程中，其带顶料板8移动到限位块7位置处时，限位块7能够对顶料板8进行抵接限位，使得顶料板8不再移动，此时下模4还未移动到位，那么顶料板8则相对下模4移动，进而顶料板8的凸起进入下模模膛中，将所成形的锻件顶出。

还提供一种特大型齿块封闭锻造成形模具的成形方法，包括如下步骤：

S1、锻造前将两驱动油缸处于压紧状态，使两下模4贴合在一起，两下模4上的下模模膛拼接形成半封闭的型腔，压力机的锤头带上模3抬起所需高度；

S2、加热好的坯料放入型腔内，将坯料位置调整至型腔中间位置；

S3、操纵压力机，将锤头落下，带动上模3压紧坯料，使坯料充满型腔；

S4、当上模3和下模4接触面完全贴合后完成成型阶段，锤头返程，带动上模3脱离型腔；

S5、两驱动油缸退回，带动下模4分开，锻件贴合在一下模4的下模模膛上，在两驱动油缸退回后，下模固定板6上的限位块7抵接在顶料板8上，并相对下模4移动且顶出锻件。

根据实际需求而进行的适应性改变均在本发明的保护范围内。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，包括上模及成对设置的下模，所述下模上均开设有下模模膛，两所述下模模膛位于两所述下模之间，并随两所述下模合模后形成半封闭结构的型腔，所述型腔与待锻造成形的齿块结构相匹配，并与所述上模合模后锻造成形所述齿块，且两所述下模的合模方向平行于所述齿块的轴线方向，所述上模配套有压力机，所述上模随所述压力机的锤头移动，且其移动方向平行于所述齿块的径向。

2.根据权利要求1所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述压力机的锤头固定有上模座，所述上模座上可拆卸连接有用于安装所述上模的上模固定板。

3.根据权利要求1或2所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述上模座配套有机架，所述机架上设有竖直延伸的第一导向轨道，所述上模座滑动安装在所述第一导向轨道上。

4.根据权利要求3所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述下模下方设有下模座，两所述下模沿水平方向滑动设置在所述下模座上，且所述下模座上设有用于驱动两所述下模合模或分模的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述驱动机构包括成对安装在所述下模座上的下模固定板，两所述下模固定板平行且间隔设置，两所述下模固定板之间连接有拉杆，各所述下模均与所述拉杆滑动配合。

6.根据权利要求5所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，两所述下模固定板之间连接有成对设置且相平行的拉杆，两所述拉杆沿垂直于所述下模滑动的方向间隔设置，各所述下模均位于两所述拉杆之间，并滑动设置在两所述拉杆上。

7.根据权利要求6所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述驱动机构还包括若干驱动油缸，各所述驱动油缸的缸体分别固定在各所述下模固定板上，各所述驱动油缸的伸缩杆与对应的所述下模相连接。

8.根据权利要求7所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述下模固定板与相应的所述下模之间均设有顶料板，各所述顶料板均滑动安装在两所述拉杆上，所述顶料板靠近所述下模的一侧均设有用于伸入所述下模模膛并顶出所述齿块的凸起。

9.根据权利要求8所述的特大型齿块封闭锻造成形模具，其特征在于，所述下模固定板上固定有限位块，所述限位块抵接在所述顶料板远离所述下模的一侧。

10.一种应用如权利要求1至9任一项所述的特大型齿块封闭锻造成形模具的成形方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、锻造前将两驱动油缸处于压紧状态，使两下模贴合在一起，两所述下模上的下模模膛拼接形成半封闭的型腔，压力机的锤头带上模抬起所需高度；

S2、加热好的坯料放入所述型腔内，将所述坯料位置调整至所述型腔中间位置；

S3、操纵所述压力机，将所述锤头落下，带动所述上模压紧坯料，使坯料充满型腔；

S4、当所述上模和所述下模接触面完全贴合后完成成型阶段，所述锤头返程，带动所述上模脱离所述型腔；

S5、两所述驱动油缸退回，带动所述下模分开，锻件贴合在一所述下模的所述下模模膛上，在两所述驱动油缸退回后，所述下模固定板上的限位块抵接在所述顶料板上，并相对所述下模移动且顶出所述锻件。