CN117282903A - 一种联动式锻造模具 - Google Patents

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黎诚
张波
边翊
金康
董奇
王玲芝
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China Machinery Industry Technology Research Institute Of Precision Forming Anhui Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种联动式锻造模具，具备上模座、下模座、导向件和联动结构，上模座下端面开设有朝向下的上锻槽，上锻槽内固定设置有锻造上模，锻造上模下端面开设有朝向下的第一模腔，下模座上端面开设有朝向下的下锻槽，下锻槽内活动设置有锻造下模，锻造下模上端面开设有朝向上的第二模腔，联动结构在上模座向下活动的同时带动锻造下模上移，以与锻造上模回合对弯曲工件进行锻打。本发明中，联动结构在上模座向下活动的同时带动锻造下模上移，以与锻造上模回合对弯曲工件进行锻打，锻造上模和锻造下模的相向运动实现对弯曲工件的双向锻打，弯曲工件双面的主动锻打作用进一步增强了锻造效果，减少了锻打次数。

Description

一种联动式锻造模具
技术领域
本发明涉及锻造模具技术领域，具体涉及一种联动式锻造模具。
背景技术
锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压机械包括成形用的锻锤、机械压力机、液压机、螺旋压力机和平锻机，以及开卷机、矫正机、剪切机、锻造操作机等辅助机械。
其中，螺旋压力机是一种通过螺旋下降的锻模对金属材料进行压制和变形的机器设备，在锻造过程中，首先将金属材料加热到一定温度，使其变得柔软易塑，然后将金属材料置于压力机的中央，调整好压力机的各项参数；最后打开电机，螺旋就开始旋转，对金属材料进行压制和变形。
在压制过程中，螺旋不断旋转，形成强大的压力，将金属材料压制成需要的形状和尺寸，现有的螺旋压力机通常自上而下实施力的方式进行锻压，对金属材料的锻压作用也使金属材料下表面作用在下锻模上，但是金属材料的下表面与下锻模之间的作用是被动进行的，锻打效果不佳，因此，需要重复很多次才能够将金属材料锻压成理想的产品。
发明内容
为此，本发明提供一种联动式锻造模具，有效的解决了现有技术中的金属材料下表面被动的锻压在下锻模上、金属材料的下表面与下锻模之间的作用是被动进行的导致锻打效果不佳的问题。
为解决上述技术问题，本发明具体提供下述技术方案：一种联动式锻造模具，具备：
上模座，其下端面开设有朝向下的上锻槽，所述上锻槽内固定设置有锻造上模，所述锻造上模下端面开设有朝向下的第一模腔，所述上模座上设置有螺旋压力机；
下模座，其上端面开设有朝向下的下锻槽，所述下锻槽内活动设置有锻造下模，所述锻造下模上端面开设有朝向上的第二模腔，所述第二模腔和所述第一模腔共同形成供弯曲工件锻造成型的锻造型腔；
导向件，贯穿设置在所述上模座和所述下模座上，所述导向件用于限定所述上模座沿着所述导向件长度方向向所述下模座上运动；
联动结构，设置在所述下模座内，所述联动结构在所述上模座向下活动的同时带动锻造下模上移，以与所述锻造上模回合对所述弯曲工件进行锻打。
进一步地，
所述锻造下模的上端面的高度不高于所述下模座上表面的高度；
所述下锻槽的厚度大于所述锻造下模的高度。
进一步地，
所述联动结构包括设置在下模座内的连接电机、设置在所述连接电机输出端的螺旋杆；
所述锻造下模底部开设有螺旋槽，所述螺旋杆与所述螺旋槽配合，所述螺旋杆上端连接有限位块，所述锻造下模内还开设有限位槽，所述限位块活动设置在所述限位槽内，所述限位块的外径大于所述螺旋杆的外径。
进一步地，
所述导向件包括设置在所述上模座上的导向柱、设置在所述下模座上的导向槽；
所述导向柱正对所述导向槽且所述导向柱外径和所述导向槽内径一致。
进一步地，
所述下锻槽内底部设置有安装槽座，所述安装槽座内设置有电磁线圈，所述锻造下模底部设置有磁座，所述磁座活动设置在所述安装槽座内；
所述电磁线圈上连接有控制电路，所述控制电路上设置有开关。
进一步地，
所述导向件包括设置在所述上模座上的导向柱、设置在所述下模座上的导向槽；
所述导向柱正对所述导向槽且所述导向柱外径和所述导向槽内径一致，所述导向柱底部设置有导向头，所述导向头设置为圆台状；
所述导向柱可伸缩。
进一步地，
所述联动结构包括设置在所述下模座内的横向槽和竖向槽、设置在竖向槽内的升降筒座、设置在所述升降筒座内的传动柱；
所述传动柱一端设置有第一契合块，所述传动柱另一端设置有第二契合边，所述第一契合块与所述导向头侧边契合。
进一步地，
所述横向槽、所述竖向槽连通，所述竖向槽内设置有升降柱，所述升降柱底部连接有液压缸，所述升降柱上套设有连接筒，所述连接筒连接在所述升降筒座的底部，所述升降柱和所述连接筒之间设置有连接弹簧；
所述升降筒座底部正对所述连接筒贯通，所述升降柱顶端连接有三角块，所述传动柱底部沿长度方向开设有三角槽，所述三角块与所述三角槽契合。
进一步地，所述锻造下模底部侧边开设有第一倾斜边，所述第一倾斜边与所述第二契合边契合；
在锻造下模内设置有顶出件，所述顶出件为一Z状体结构，所述顶出件底部开设有第二倾斜边，所述第二倾斜边与所述第一倾斜边平行且正对所述第一倾斜边的正上方，所述第二倾斜边和所述第二契合边契合；
所述锻造下模内开设有连接槽和顶出槽，所述顶出槽呈Z状，所述顶出槽中呈水平的槽体的宽度大于所述顶出件的宽度且在所述顶出件底部脱离所述连接槽内时所述顶出件中间位置刚好抵接在所述顶出槽中呈水平的槽体内壁；
所述顶出槽和所述顶出件至少设置为两个，所述连接槽和所述顶出槽连通，所述顶出槽顶部与所述下锻槽连通且所述顶出件顶部与所述顶出槽顶部平齐，所述顶出件垂直设于所述锻造下模内，所述传动柱滑动在所述连接槽内。
进一步地，所述螺旋压力机包括设置在所述上模座上的安装架、设置在所述安装架上的驱动电机以及设置在所述驱动电机上的旋转螺杆；
所述旋转螺杆连接在所述驱动电机的输出端，所述上模座上开设有与所述旋转螺杆配合的螺纹槽。
本发明与现有技术相比较具有如下有益效果：
本发明中，联动结构在上模座向下活动的同时带动锻造下模上移，以与锻造上模回合对弯曲工件进行锻打，锻造上模和锻造下模的相向运动实现对弯曲工件的双向锻打，弯曲工件双面的主动锻打作用进一步增强了锻造效果，减少了锻打次数。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的一种铝合金后控制臂铸锻耦合成形方法的流程图；
图2为对铸锻耦合及锻造的铝合金后控制臂进行力学性能测试对比的数据表；
图3为铸造胚料的正视图；
图4为铸造胚料的俯视图；
图5为本发明实施例提供的一种联动结构采用第二实施例的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种锻造模具中在导向件的下压作用下带动锻造下模向上的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种锻造模具中升降筒座和传动柱位置上移的结构示意图；
图8为图7中导向件下压带动顶出件向外顶出的结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种锻造模具中三角块上移锁定传动柱的结构示意图；
图10为本发明实施例中的联动结构的部分结构示意图；
图11为本发明实施例中的联动结构的横截面结构示意图；
图12为本发明实施例中的联动结构采用第一实施例的结构示意图；
图13为图12中锻造上模和锻造下模合模的结构示意图。
图中的标号分别表示如下：
1-铸造胚料；2-螺旋压力机；3-上模座；4-下模座；5-导向件；6-联动结构；7-锻造型腔；8-顶出件；
21-安装架；22-驱动电机；23-旋转螺杆；
31-上锻槽；32-锻造上模；33-第一模腔；
41-下锻槽；42-锻造下模；43-第二模腔；44-安装槽座；45-电磁线圈；46-磁座；47-第一倾斜边；
51-导向柱；52-导向槽；53-导向头；
61-横向槽；62-竖向槽；63-升降筒座；64-传动柱；65-第一契合块；66-第二契合边；67-升降柱；68-液压缸；69-连接筒；610-连接弹簧；611-三角块；612-三角槽；613-连接电机；614-螺旋杆；615-螺旋槽；616-限位块；617-限位槽；
81-第二倾斜边；82-连接槽；83-顶出槽。
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。
如图5和图12所示，本发明提供了一种联动式锻造模具，具备：
上模座3，其下端面开设有朝向下的上锻槽31，上锻槽31内固定设置有锻造上模32，锻造上模32下端面开设有朝向下的第一模腔33，上模座3上设置有螺旋压力机2；
下模座4，其上端面开设有朝向下的下锻槽41，下锻槽41内活动设置有锻造下模42，锻造下模42上端面开设有朝向上的第二模腔43，第二模腔43和第一模腔33共同形成供弯曲工件锻造成型的锻造型腔7；
导向件5，贯穿设置在上模座3和下模座4上，导向件5用于限定上模座3沿着导向件5长度方向向下模座4上运动；
联动结构6，设置在下模座4内，联动结构6在上模座3向下活动的同时带动锻造下模42上移，以与锻造上模32回合对弯曲工件进行锻打。
本发明中，联动结构在上模座向下活动的同时带动锻造下模上移，以与锻造上模回合对弯曲工件进行锻打，锻造上模和锻造下模的相向运动实现对弯曲工件的双向锻打，弯曲工件双面的主动锻打作用进一步增强了锻造效果，减少了锻打次数。
上述实施例中锻造下模42是能够活动的，传动的锻造模具基本上都是锻造上模32进行锻打，本发明中锻造下模42能够在锻造上模32锻打的同时向上运动，以使得锻打效果更好，本发明中，锻造下模42的上端面的高度不高于下模座4上表面的高度，下锻槽41的厚度大于锻造下模42的高度，也就是说锻造下模42向上运动最高不超过下锻槽41的开口部位置也就是下模座4上表面的高度，本发明中的锻造下模42是一个小范围活动锻打的结构。
本发明通过螺旋压力机2带动上模座3活动，螺旋压力机2采取以下优选实施例，螺旋压力机2包括设置在上模座3上的安装架21、设置在安装架21上的驱动电机22以及设置在驱动电机22上的旋转螺杆23，旋转螺杆23连接在驱动电机22的输出端，上模座3上开设有与旋转螺杆23配合的螺纹槽24。
驱动电机22驱动能够带动旋转螺杆23转动从而带动上模座3下降。
本发明中联动结构6能够带动锻造下模42做上冲动作，实现对弯曲工件下表面的锻打，本发明的联动结构6设置了两个实施例，其中第一实施例如下：
如图12和图13所示，联动结构6包括设置在下模座4内的连接电机613、设置在连接电机613输出端的螺旋杆614；锻造下模42底部开设有螺旋槽615，螺旋杆614与螺旋槽615配合，螺旋杆614上端连接有限位块616，锻造下模42内还开设有限位槽617，限位块616活动设置在限位槽617内，限位块616的外径大于螺旋杆614的外径。
连接电机613驱动带动螺旋杆614旋转从而带动锻造下模42上移，在限位块616和限位槽617的限位作用下，锻造下模42的上移距离被限定在一定范围内。
对应联动结构6不同实施例，导向件5也存在不同实施例，对应联动结构6的第一实施例，导向件5采用第一实施例，如下，导向件5包括设置在上模座3上的导向柱51、设置在下模座4上的导向槽52，导向柱51正对导向槽52且导向柱51外径和导向槽52内径一致。
对应第二实施例，下锻槽41内还包含以下结构，下锻槽41内底部设置有安装槽座44，安装槽座44内设置有电磁线圈45，锻造下模42底部设置有磁座46，磁座46活动设置在安装槽座44内，电磁线圈45上连接有控制电路，控制电路上设置有开关。
电磁线圈45通电使得磁座46受到安装槽座44内部的磁场力，使得锻造下模42跟随磁座46受到垂直向下的磁力，在重力和磁力作用下，锻造下模42初始状态下是置于下锻槽41内底部的，但是由于安装槽座44的存在，锻造下模42底部受到限制，锻造下模42底部并不与下锻槽41内底部接触。
导向件5的第二实施例如下：导向件5包括设置在上模座3上的导向柱51、设置在下模座4上的导向槽52；导向柱51正对导向槽52且导向柱51外径和导向槽52内径一致，导向柱51底部设置有导向头53，导向头53设置为圆台状。
本发明中导向头53设置为圆台状是为了若一开始上模座3和下模座4之间发生偏移，导向头53能够顺利进入到导向槽52内，并在运动的过程中实现偏移的校正，另外还能够与联动结构6配合实现对应顶出件8的顶出和锻造下模42的上移。
另外，本发明中导向柱51可伸缩，使得在需要顶出件8对工件进行顶出时，上模座3不下移，导向柱51的下移直接带动顶出件8的顶出动作，避免上模座3对工件的顶出动作造成阻挡。
本发明中，第二实施例情况下，联动结构6位于下方位置时在导向件5的下压作用下带动锻造下模42在下锻槽41内靠近锻造上模32一侧活动，联动结构6位于上方位置时在导向件5的下压作用下带动顶出件8朝向上方活动，本发明的联动结构6采取以下优选实施例，如图10和图11所示，联动结构6包括设置在下模座4内的横向槽61和竖向槽62、设置在竖向槽62内的升降筒座63、设置在升降筒座63内的传动柱64；传动柱64一端设置有第一契合块65，传动柱64另一端设置有第二契合边66，第一契合块65与导向头53侧边契合。
导向头53下移的过程中带动第二契合边66朝向锻造下模42一侧移动，带动传动柱64朝向锻造下模42一侧移动。
本发明中，联动结构6的高度位置可调，以使得传动柱64的高度位置进行调节，为此，本发明做以下设计，横向槽61、竖向槽62连通，竖向槽62内设置有升降柱67，升降柱67底部连接有液压缸68，升降柱67上套设有连接筒69，连接筒69连接在升降筒座63的底部，升降柱67和连接筒69之间设置有连接弹簧610。
液压缸68驱动带动升降柱67上移，带动连接筒69上移，带动升降筒座63上移或者下移，在连接弹簧610的作用下，正常情况下，升降柱67上移能够带动连接筒69上移，当升降筒座63上壁被止挡时，连接筒69无法再上移，此时升降柱67可继续上移，但是升降柱67逐渐靠近升降筒座63，且连接弹簧610被逐渐挤压。
为了对联动结构6的活动状态进行控制，本发明还做以下设计，升降筒座63底部正对连接筒69贯通，升降柱67顶端连接有三角块611，传动柱64底部沿长度方向开设有三角槽612，三角块611与三角槽612契合。
升降柱67逐渐靠近升降筒座63过程中，三角块611逐渐靠近三角槽612，当三角块611契合在三角槽612内时，传动柱64无法在升降筒座63内活动。
为了使得传动柱64活动能够带动锻造下模42向上活动，本发明做以下设计，锻造下模42底部侧边开设有第一倾斜边47，第一倾斜边47与第二契合边66契合。
在锻造下模42内设置有顶出件8，传动柱64活动能够带动顶出件8顶出，顶出件8为一Z状体结构，顶出件8底部开设有第二倾斜边81，第二倾斜边81与第一倾斜边47平行且正对第一倾斜边47的正上方，第二倾斜边81和第二契合边66契合；
锻造下模42内开设有连接槽82和顶出槽83，顶出槽83呈Z状，顶出槽83中呈水平的槽体的宽度大于顶出件8的宽度且在顶出件8底部脱离连接槽82内时顶出件8中间位置刚好抵接在顶出槽83中呈水平的槽体内壁，顶出槽83和顶出件8至少设置为两个，连接槽82和顶出槽83连通，顶出槽83顶部与下锻槽41连通且顶出件8顶部与顶出槽83顶部平齐，顶出件8垂直设于锻造下模42内，传动柱64滑动在连接槽82内。
传动柱64朝向连接槽82内侧移动，带动顶出件8上移，上移过程中顶出件8中间位置逐渐抵接在顶出槽83中呈水平的槽体内壁，此时，顶出件8底部刚好脱离连接槽82。
第二实施例中，导向件5通过联动结构6带动顶出件8或者锻造下模42活动的主要过程为：
如图5所示，初始状态下，升降筒座63处于横向槽61内底部，驱动电机22驱动能够带动旋转螺杆23转动从而带动上模座3下降，导向柱51下移带动导向头53下移，如图6所示，导向头53下移的过程中带动第二契合边66朝向锻造下模42一侧移动，带动传动柱64朝向锻造下模42一侧移动，在第二契合边66的作用下锻造下模42上移并撞击在锻造上模32上，锻造上模32下移锻打的时间与锻造下模42上移的时间需要控制一致，也就是说，锻造上模32下移停止的时间点刚好对应的是锻造下模42上移停止的时间点，该时间点完成锻打；
当完成锻打之后，驱动电机22带动上模座3复位，电磁线圈45通电使得磁座46受到安装槽座44内部的磁场力，使得锻造下模42跟随磁座46受到垂直向下的磁力，在重力和磁力作用下，锻造下模42下移使得传动柱64复位；
如图7所示，液压缸68驱动带动升降柱67上移，带动连接筒69上移，带动升降筒座63上移，直至升降筒座63上壁抵接在横向槽61内壁上，此时使得导向柱51向下伸出，如图8所示，导向头53下移带动第二契合边66朝向连接槽82一侧移动，带动传动柱64朝向连接槽82一侧移动，传动柱64朝向连接槽82内侧移动，带动顶出件8上移顶出工件，取出工件；
顶出后使得导向柱51复位，在顶出件8的重力作用下传动柱64能够复位，继续驱动液压缸68带动升降柱67上移，此时升降筒座63上壁被止挡，连接筒69无法再上移，升降柱67可继续上移，升降柱67逐渐靠近升降筒座63，如图9所示，三角块611逐渐靠近三角槽612，当三角块611契合在三角槽612内时，传动柱64无法在升降筒座63内活动，在下一个工件放入锻造型腔7内之前均使得传动柱64处于制动状态，避免机器误触工作对机器自身下模座4进行击打造成损坏。
本发明提供的锻造模具主要用于铸锻联合成形工艺，但不仅限于铸锻联合成形工艺，对应地，如图1、图3和图4所示，铝合金后控制臂铸锻联合成形方法，包括以下步骤：
步骤100，建立产品力学性能与铸造坯料的应力应变之间的关系；
步骤200，通过低压铸造的方式制备在目标应力应变范围内的铝合金后控制臂的铸造坯料，以匹配锻造要求和产品性能；
步骤300，对所述铸造坯料进行加热处理；
步骤400，对加热后的铸造坯料进行弯曲，使其匹配产品的外形特点；
步骤500，将弯曲后铸造坯料放入锻造模具中锻打成型，以获得铝合金后控制臂。
本发明中，建立产品力学性能与铸造坯料的应力应变之间的关系，通过低压铸造的方式制备在目标应力应变范围内的铝合金后控制臂的铸造坯料，以匹配锻造要求和产品性能，使铸造胚料以更适于锻造工序进行力学性能塑造的状态成型，以锻造过程为核心，铸造和锻造联合进行产品力学性能的塑造过程，铸造胚料在锻造过程中内部组织细化、材料更加紧密，力学性能增强。
相较于传统的铸造和锻造分开进行的过程，铸造过程基于更适于锻造工序的基础调整工序参数，降低了铸造过程塑造产品性能的要求，锻造工序中也能够得到更加适配的铸造胚料进行锻造形成力学性能更佳且具备标准产品外形的产品，铸造工序和锻造工序耦合作用相互影响形成产品外形和性能逐步塑造的过程，一方面降低了铸造工序的工序要求，减少了工序周期，另一方面充分利用了铸锻工序合作成型，提高了工序的利用率。
传统的锻造成形工艺所使用的的坯料为铸造后再通过挤压加工成型的挤压棒，挤压棒的成型工艺为：铝锭熔炼-调制处理-定型-挤压-调直校正-人工时效，因此挤压棒的整体工艺为：铝锭熔炼-调制处理-定型-挤压-调直校正-人工时效-锻造-锻造后续工作；铸棒的成型工艺为：铝锭熔炼-调制处理-型腔定型，对应地，铸棒的整体工艺为：铝锭熔炼-调制处理-型腔定型-锻造-锻造后续工作，锻造前后，挤压棒和使用挤压棒锻造成形的产品力学性能无明显变化，对于采用挤压棒为原材料的产品锻造成形工艺，其锻造工艺仅为对挤压棒挤压以调整结构外形的过程。
因此，相较于传统锻造的挤压棒，本方案中铸锻耦合成形工艺的原材料为铸棒，通过铸造工艺铸造出与产品结构相似的铸造胚料，相比于挤压棒在锻造后形成产品力学性能几乎不变，本设计中胚料在锻造过程中内部组织细化、材料更加紧密，力学性能增强。
锻造工序中减少了辊锻制坯和预锻制坯的两道工序，缩短了锻造周期，降低了产品生产成本。
锻造工序对锻造废料进行回收处理后，再次制作成铸造坯料，推动废料循环利用，提高材料利用率。
另外，上述提供的一种铝合金后控制臂铸锻耦合成形方法中的铸锻耦合成形方法并不仅仅限于铝合金产品成型过程，铝合金成型仅仅是本发明的一个实施例。
本发明列举了铸造胚料为6082铝合金后控制臂的铸造坯料的实施例，对应的目标应力应变范围为0.2～0.4。
另外，采用电炉熔炼液态铝合金，6082铝合金后控制臂的铸造坯料用液态铝合金按照质量百分比包括：Si:1.19％、Mg:1.003％、Mn:0.712％、Cr:0.17％、Zn:0.0235％、Cu:0.0789％、Fe:0.21％，其余为Al，其中，Mg和Si的质量比为0.75～1。
其中，根据试验对比分析得出：当Mg和Si的质量比在0.75-1之间时，所成形的产品力学性能最较高，实际生产过程中一般取0.85。
其中，建立产品力学性能与铸造坯料的应力应变之间的关系，包括：
采用相同成分的液态铝合金，通过控制铸造压缩比制备不同应力应变参数的铸造坯料；
将铸造坯料锻造成产品；
测定铸造坯料和产品的力学性能；
并建立产品力学性能与铸造坯料的应力应变之间的关系。
具体地，本发明公开以下实施例，采用相同成分的液态铝合金，通过控制铸造压缩比制备不同应力应变参数的铸造坯料，将铸造坯料锻造成产品，测定铸造坯料和产品的力学性能，通过对比试验可以发现，当应变量小于0.2时，其产品力学性能不能满足要求，当应变量大于0.4时，与0.2时相比力学性能提升较大，当应变量大于0.6时，产品成形力学性能最高，对于结构较为均匀的长杆类产品，应变量大于0.6时，会导致产品材料利用率降低、生产成本增加，在考虑经济效益和生产成本的情况下(降低铸造过程的相应要求)，铸造铝合金应变最佳系数应当在0.2-0.4，因此，基于铸造过程中的铸造胚料的截面积变化曲线(通过控制铸造压缩比)，将铸造胚料的应变量控制在0.2-0.4之间。
铸造胚料放置入加热炉内加热的具体步骤为：
将加热炉内温度设置为520℃，每隔段时间检查一次；
待炉温稳定后，将铸造胚料送入加热炉内；
将铸造胚料摆放在加热炉内沟槽内。
其中，铸造胚料加热的时间不大于2小时，直径小于50mm的坯料，加热时间超过两个小时后，其内部会出现显微组织中晶粒逐渐变大、变粗和空洞，导致采用该铸造坯料成型后的产品力学性能普遍较低，一般是保温1小时取出。
以上过程一般为每30min检查一次，每30min检查的是铸造坯料的温度，在产品成形的过程中坯料温度偏差大于5℃时会导致该批次产品性能参差不齐的问题，等待炉温稳定将铸造胚料1送入加热炉内保温一小时，铸造胚料1摆放在沟槽内，每排两只，每只错开约一个沟槽位置，铸造胚料1加热时间超过2小时报废。
通过弯曲模具将加热后的铸造胚料进弯曲的主要步骤包括：
检查弯曲模具表面；
将铸造胚料放置入弯曲模具内，调整模具间隙为38±2mm；
弯曲模具合模将铸造胚料挤压为与产品相同弯度的铸造胚料。
其中，铸造胚料1弯曲之前需要确认弯曲模具表面无裂纹和凹陷等缺陷，装好弯曲模具后，调整弯曲模具间隙为38±2mm，完成弯曲工序的铸造胚料的温度≥480℃。
将铸造胚料放置于锻造模具内进行锻造，包括以下步骤：
调节锻造模具温度，保持锻造模具内温度为200±20℃；
在锻造型腔内壁均匀喷涂脱模剂；
将铸造胚料放置于锻造模具内；
计算铸锻耦合铝合金后控制臂锻造成形吨位；
按照成形吨位利用螺旋压力机带动锻造模具活动，对铸造胚料进行锻打；
之后对锻造废料进行回收。
锻造过程中需要控制锻造模具的温度，确保锻打前温度为200±20℃，放置铸造胚料之前需要喷洒脱模剂，在确保产品顺利脱膜的情况下，防止锻造型腔7圆角位置积碳导致圆角填充不满以及其他缺陷的问题，需控制脱模剂中石墨和水的比例为1:10-1:15之间，脱模剂喷涂时应均匀喷涂在锻造型腔7内壁，单个锻造型腔7喷涂时间要求≥5S。
锻造工序之后需要对铝合金后控制臂进行切边，切边后，需要保证产品外观无啃肉、拉毛、氧化严重等缺陷，产品非机加工面不允许有磕碰，并根据产品气泡图要求，对所有尺寸进行全检。
切边完成之后对铝合金后控制臂进行热处理采用T6热处理方法，T6热处理方法包括固溶处理和时效处理，固溶处理是将铝合金铸件加热到一定的温度恒温保持一段时间，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体，时效处理是采用较高的时效温度和较长的保温时间，获得最大的硬度和最高的抗拉强度，达到尺寸的稳定性，本实施例中固溶温度设置为540±5℃，保温150min，时效温度设置为175±5℃，保温时间10小时。
对经过上述工艺最终得到的产品根据GB/T 228-2010的要求进行力学性能测试，并得到数据表，如图2数据表所示，看出通过两种工艺成形的铝合金后控制臂力学性能中各项数据都高于标准水平，采用铸锻耦合成形的铝合金后控制臂力学性能与锻造相比抗拉强度、屈服强度和延伸率分别相差16.18％，18.88％和10.4％，目前采用铸锻耦合成形的6082铝合金控制臂力学性能已经能够满足铝合金汽车零件强度的要求，现阶段实验能够证明通过铸锻耦合成形工艺能够制造出符合性能要求的铝合金产品。
综上可知，上述提出的方法的产品性能能够达到标准的要求，且能够在锻造的基础上缩短了锻造周期、降低了产品生产成本；在铸造的基础上通过锻造提高了内部组织力学性能。
在上述锻造过程中通过本发明提供的联动式锻造模具对铸造胚料进行锻打。
以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本申请，本申请的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本申请做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种联动式锻造模具，其特征在于，具备：
上模座(3)，其下端面开设有朝向下的上锻槽(31)，所述上锻槽(31)内固定设置有锻造上模(32)，所述锻造上模(32)下端面开设有朝向下的第一模腔(33)，所述上模座(3)上设置有螺旋压力机(2)；
下模座(4)，其上端面开设有朝向下的下锻槽(41)，所述下锻槽(41)内活动设置有锻造下模(42)，所述锻造下模(42)上端面开设有朝向上的第二模腔(43)，所述第二模腔(43)和所述第一模腔(33)共同形成供弯曲工件锻造成型的锻造型腔(7)；
导向件(5)，贯穿设置在所述上模座(3)和所述下模座(4)上，所述导向件(5)用于限定所述上模座(3)沿着所述导向件(5)长度方向向所述下模座(4)上运动；
联动结构(6)，设置在所述下模座(4)内，所述联动结构(6)在所述上模座(3)向下活动的同时带动锻造下模(42)上移，以与所述锻造上模(32)回合对所述弯曲工件进行锻打。
2.根据权利要求1所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述锻造下模(42)的上端面的高度不高于所述下模座(4)上表面的高度；
所述下锻槽(41)的厚度大于所述锻造下模(42)的高度。
3.根据权利要求2所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述联动结构(6)包括设置在下模座(4)内的连接电机(613)、设置在所述连接电机(613)输出端的螺旋杆(614)；
所述锻造下模(42)底部开设有螺旋槽(615)，所述螺旋杆(614)与所述螺旋槽(615)配合，所述螺旋杆(614)上端连接有限位块(616)，所述锻造下模(42)内还开设有限位槽(617)，所述限位块(616)活动设置在所述限位槽(617)内，所述限位块(616)的外径大于所述螺旋杆(614)的外径。
4.根据权利要求3所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述导向件(5)包括设置在所述上模座(3)上的导向柱(51)、设置在所述下模座(4)上的导向槽(52)；
所述导向柱(51)正对所述导向槽(52)且所述导向柱(51)外径和所述导向槽(52)内径一致。
5.根据权利要求2所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述下锻槽(41)内底部设置有安装槽座(44)，所述安装槽座(44)内设置有电磁线圈(45)，所述锻造下模(42)底部设置有磁座(46)，所述磁座(46)活动设置在所述安装槽座(44)内；
所述电磁线圈(45)上连接有控制电路，所述控制电路上设置有开关。
6.根据权利要求5所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述导向件(5)包括设置在所述上模座(3)上的导向柱(51)、设置在所述下模座(4)上的导向槽(52)；
所述导向柱(51)正对所述导向槽(52)且所述导向柱(51)外径和所述导向槽(52)内径一致，所述导向柱(51)底部设置有导向头(53)，所述导向头(53)设置为圆台状；
所述导向柱(51)可伸缩。
7.根据权利要求6所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述联动结构(6)包括设置在所述下模座(4)内的横向槽(61)和竖向槽(62)、设置在竖向槽(62)内的升降筒座(63)、设置在所述升降筒座(63)内的传动柱(64)；
所述传动柱(64)一端设置有第一契合块(65)，所述传动柱(64)另一端设置有第二契合边(66)，所述第一契合块(65)与所述导向头(53)侧边契合。
8.根据权利要求7所述的联动式锻造模具，其特征在于，
所述横向槽(61)、所述竖向槽(62)连通，所述竖向槽(62)内设置有升降柱(67)，所述升降柱(67)底部连接有液压缸(68)，所述升降柱(67)上套设有连接筒(69)，所述连接筒(69)连接在所述升降筒座(63)的底部，所述升降柱(67)和所述连接筒(69)之间设置有连接弹簧(610)；
所述升降筒座(63)底部正对所述连接筒(69)贯通，所述升降柱(67)顶端连接有三角块(611)，所述传动柱(64)底部沿长度方向开设有三角槽(612)，所述三角块(611)与所述三角槽(612)契合。
9.根据权利要求8所述的联动式锻造模具，其特征在于，所述锻造下模(42)底部侧边开设有第一倾斜边(47)，所述第一倾斜边(47)与所述第二契合边(66)契合；
在锻造下模(42)内设置有顶出件(8)，所述顶出件(8)为一Z状体结构，所述顶出件(8)底部开设有第二倾斜边(81)，所述第二倾斜边(81)与所述第一倾斜边(47)平行且正对所述第一倾斜边(47)的正上方，所述第二倾斜边(81)和所述第二契合边(66)契合；
所述锻造下模(42)内开设有连接槽(82)和顶出槽(83)，所述顶出槽(83)呈Z状，所述顶出槽(83)中呈水平的槽体的宽度大于所述顶出件(8)的宽度且在所述顶出件(8)底部脱离所述连接槽(82)内时所述顶出件(8)中间位置刚好抵接在所述顶出槽(83)中呈水平的槽体内壁；
所述顶出槽(83)和所述顶出件(8)至少设置为两个，所述连接槽(82)和所述顶出槽(83)连通，所述顶出槽(83)顶部与所述下锻槽(41)连通且所述顶出件(8)顶部与所述顶出槽(83)顶部平齐，所述顶出件(8)垂直设于所述锻造下模(42)内，所述传动柱(64)滑动在所述连接槽(82)内。
10.根据权利要求4或9所述的联动式锻造模具，其特征在于，所述螺旋压力机(2)包括设置在所述上模座(3)上的安装架(21)、设置在所述安装架(21)上的驱动电机(22)以及设置在所述驱动电机(22)上的旋转螺杆(23)；
所述旋转螺杆(23)连接在所述驱动电机(22)的输出端，所述上模座(3)上开设有与所述旋转螺杆(23)配合的螺纹槽(24)。
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