CN201105309Y

CN201105309Y - 一种用于锤锻履带板的模具

Info

Publication number: CN201105309Y
Application number: CNU2007201878466U
Authority: CN
Inventors: 权国政; 周杰
Original assignee: Chongqing University
Current assignee: Chongqing University
Priority date: 2007-09-29
Filing date: 2007-09-29
Publication date: 2008-08-27
Anticipated expiration: 2017-09-29

Abstract

一种用于锤锻履带板的模具。它的上下模块中，从一侧到另一侧依次平行排列的是制坯型槽、终锻型腔和预锻型腔；工位顺序依次为，制坯工位、预锻工位、和终锻工位。在终锻型腔的两端及其与制坯型槽相邻的一侧，有包括了完整的终锻型腔的飞边槽，在该终锻型腔与预锻型腔之间除了终锻型腔的飞边桥部是完整的之外，对应于该处飞边桥部的终锻型腔的飞边仓部有80％～100％的部分由该预锻型腔的腔体及其飞边桥部所替代。不但使仅有普通锤锻设备的企业也能加工履带板了，而且结构紧凑、减小了模块尺寸，可以直接用圆柱型棒状坯料进行加工，材料利用率达到87％以上。工作效率较液压机、热模锻压机上的模具提高20％，使用寿命长。

Description

一种用于锤锻履带板的模具

技术领域

本实用新型涉及锻造模具，尤其涉及锤锻的模具。

背景技术

履带板就像人的脚板支撑走路一样来支撑着推土机、挖掘机、坦克等大型移动装置在凹凸不平的道路上行走。为了与主动轮啮合、为了增加与地面的附着力而在履带板两面设计出了凸凹不平的形状，为了在构成类似于链传动结构样式时尽可能地减小主从动轮的直径、为了增大承载能力，履带板的长宽比、尤其是长厚比均设计得较大；为了与主动轮啮合、为了增加与地面的附着力，履带板的两面又均设计有凸肋——内侧的凸肋用于与主动轮上对应的凹槽啮合，外侧的凸肋用于“咬”入地面以提高附着力。简言之，履带板属于典型的长扁薄、高凸肋、且其支承凸肋的腹板又不是一个简单夹板的零件。因此，在传统加工中，履带板均采用铸造的方法加工而成。主要由于铸件的韧性相对较差、抗冲击能力弱等原因，近年来在履带板加工工艺中，有用锻造工艺取代了铸造工艺的趋势，例如在俄罗斯、德国、以色列等少部分国家。目前，我国国内也已经开发出履带板精密挤压成形的模具装置。国内外的这些锻造模具装置，均需要配用热模锻压机或者液压机，也就是说，目前还没有在锤锻设备中应用的锻造履带板的模具。因此，对于现在仅有普通锤锻设备的企业来讲，如果也想要加工履带板的话，那么，则必定要增加新的设备投入。另外，现有的精密挤压成形模具装置通常都是由冲头、上凹模、下凹模组成。为了不过分增大行程、且保证材料能够充满型腔，于是，放入模具型腔中的毛坯料必须是预先在另外的设备中已经加工了一次的、其长宽比与长厚比已经接近于履带板的扁平坯料。再者，尽管现有的加工这种加工方法其材料利用率已经达到80％以上，但由于热坯料在模具型腔中保持的时间相对较长，因此，其模具寿命较短。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够在锤锻设备中应用的锻造履带板的模具，最初放入该模具型腔中的毛坯料是常用的圆柱型棒状坯料。

为达所述目的，提供这样一种用于锤锻履带板的模具。与通常的锤锻模具相同的方面是，该模具由其相对面有对应槽腔的上模块和下模块构成。其改进之处是，上下模块的槽腔中，从一侧到另一侧依次平行排列的是制坯型槽、终锻型腔和预锻型腔；这三个槽腔的工位顺序依次为，在制坯型槽中把圆柱型棒状坯料锤锻为其两面平行的扁平状坯料的制坯工位、在预锻型腔中对扁平状坯料进行预成形的预锻工位、和在终锻型腔中把进行了预锻的坯料进行终成形的终锻工位。在终锻型腔的两端及其与制坯型槽相邻的一侧，有包括了飞边桥部与飞边仓部的完整的终锻型腔的飞边槽，在该终锻型腔与预锻型腔之间除了终锻型腔的飞边桥部是完整的之外，对应于该处飞边桥部的终锻型腔的飞边仓部有80％～100％的部分由该预锻型腔腔体及其飞边桥部所替代，该预锻型腔的其余三边没有飞边槽。

从方案中不难看出，本实用新型是三工位的锻锤模具。之所以目前还没有用于锤锻履带板的三工位的模具，其关键问题是在第二工位、即预锻型腔的中心轴线与模块上的(用于安装该模块在锤锻机上的)燕尾的中心轴线相距太远、造成力臂过长。这样一来，不但使得经过预锻后的坯料因成形不到位而基本不能满足终锻的要求，而且模具本身也极易遭到损坏。本实用新型用预锻型腔的腔体及其飞边桥部来替代终锻型腔的飞边仓部的80％、乃至全部，其作用就是在满足其他要求的前提下，尽可能地缩小上述中心轴线之间的距离，以把上述力臂的影响减小到几乎可以忽略不计的程度。显然，这样改进后的结果是，不但使仅有普通锤锻设备的企业也能加工履带板了，而且结构紧凑、减小了模块尺寸，进而减少了企业的设备成本。

与现有的精密挤压成形模具相比较，本实用新型不需要预先在另外的设备中加工出其长宽比与长厚比已经接近于履带板的扁平坯料，直接用圆柱型棒状坯料即可。另外，也无需设计并制造结构复杂、寿命较低的挤压模具，而采用结构简单、操作简便、寿命较长的锤锻模。又节省了大量设备投资。

实验表明，用本实用新型来锤锻履带板，工人操作非常方便，效率较液压机、热模锻压机上的模具提高20％；并且，材料利用率达到87％以上。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型上模块的轴侧图；

图2是本实用新型下模块的轴侧图；

图3是图1的俯视图

图4是图2的俯视图

图5是图3中的A-A向放大的剖视图

图6是图4中的B-B向放大的剖视图(为与图5对应，上下倒置)

具体实施方式

一种用于锤锻履带板的模具(参考所有附图)。该模具由其相对面有对应槽腔的上模块1和下模块2构成。显然，在上下模块(1、2)槽腔所在面相反的一面上均有用于安装它们在锤锻机上的燕尾(15、25)。本实用新型中，在上下模块(1、2)的槽腔中，从一侧到另一侧依次平行排列的是制坯型槽(11、21)、终锻型腔(13、23)和预锻型腔(12、22)；这三个槽腔的工位顺序依次为，在制坯型槽(11、21)中把圆柱型棒状坯料锤锻为其两面平行的扁平状坯料的制坯工位、在预锻型腔(12、22)中对扁平状坯料进行预锻的预锻工位、和在终锻型腔(13、23)中把进行了预锻的坯料进行终锻的终锻工位。在终锻型腔(13、23)的两端及其与制坯型槽(11、21)相邻的一侧，有包括了飞边桥部(131、231)与飞边仓部(132、232)的完整的终锻型腔(13、23)飞边槽，在该终锻型腔(13、23)与预锻型腔(12、22)之间除了终锻型腔(13、23)飞边桥部(131、231)是完整的之外，对应该处飞边桥部(131、231)的终锻型腔(13、23)飞边仓部(132、232)有80％～100％的部分由该预锻型腔(12、22)腔体及其飞边桥部(121、221)所替代，而该预锻型腔(12、22)的其余三边没有飞边槽。显然(参考图5、图6)，当预锻型腔(12、22)及其这仅有的一条飞边桥部(121、221)没有100％地替代终锻型腔(13、23)的飞边仓部(132、232)时，在这两条飞边桥部(131、231和121、221)之间还有剩余的一条很窄的两者共用的飞边仓部(122、222)。当然，在实际上是终锻型腔(13、23)这一边的飞边桥部被加宽了，万一仍有多余的料被挤过这加宽后的飞边桥部时，该预锻型腔(12、22)也就成为终锻型腔(13、23)的新的飞边仓部了。

如在介绍本实用新型的优越性时所说，用预锻型腔(12、22)的腔体来替代终锻型腔(13、23)飞边仓部(132、232)的50％、乃至全部的目的，是为了把偏载力臂的影响减小到几乎可以忽略不计的程度。显然，本领域的技术人员在满足其他要求、适应其他条件的情况下，完全能够根据具体履带板的尺寸而设计出与本实用新型在实质完全一样的模具来了。

进一步讲，为了使上下模块(1、2)在有不可避免的偏载存在的情况下，仍然能够比较准确地对齐，以进一步保证在各个工位中的锤锻的坯料均能满足下一工位(或工序)的要求，在上下模块(1、2)的至少一对对角上，一个模块设计有凸出其分型面的至少两个导向柱14，另一个模块设计有与该导向柱14匹配的缺口24；该导向柱14与缺口24相互配合而保证上下模块(1、2)对齐的部分呈四棱台的两个相邻侧面的形状。在图1～图4中除一对对角上绘制出了导向柱14和缺口24，在模具的另一角上也绘制出了导向柱14和缺口24。显然，完全可以仅在一对对角上设置，也可以把导向柱14和缺口24在它们各自的模块上进行交换。同样显然的是，增设了起辅助作用的导向柱14和缺口24后，终锻型腔(13、23)的对齐也一样有了保证，一方面提高了材料的利用率，同时又为下一步切边工序创造了较好的条件。

更进一步地讲，为了更加用于提高成品率，在有关尺寸方面也应当特别考虑。在本具体实施方式中，与制坯型槽(11、21)对应的扁平状坯料的厚度为履带板两面的凸肋最高点之间距离的70％～75％，终锻型腔(13、23)的腔型与履带板的外形互补；预锻型腔(12、22)的腔型与终锻型腔(13、23)的腔型相同，但该预锻型腔(12、22)在其上下模块(1、2)中之一的腔型部分，在垂直于分型面的方向上比终锻型腔(13、23)的对应部分浅1.8～2.2mm，该1.8～2.2mm是在预锻时的模具未打靠量(也是坯料的欠压量)。显然，在实际中用上述数据范围里的哪一个具体值，需根据具体尺寸的不同履带板确定。

再进一步讲，为了工人操作时更加方便，至少在上下模块(1、2)的终锻型腔(13、23)的一端设计出有一个能让取件钳方便地取出锻件的钳口凹槽(16、26)——由于显见，在图3和图4中仅用双点划线画出了钳口凹槽(16、26)的位置。当然，如果有必要，还可以在其他位置设置钳口凹槽。

下面以一种大型履带板为例，介绍一下应用本实用新型所有技术特征的试验、验证结果。

产品的长×宽×高(两面凸肋最高点之间距离)＝457mm×92mm×35.7mm。

模具中，制坯型槽(11、21)对应的扁平状坯料的厚度为25.6mm，制坯型槽(11、21)的长×宽＝462mm×130mm。

在垂直于分层面的方向观察：预锻型腔(12、22)中心线与终锻型腔(13、23)中心线之间的距离为140mm，预锻型腔(12、22)中心线距离模具燕尾(15、25)中心线120mm，终锻型腔(13、23)中心线距离模具燕尾(15、25)中心线20mm。在这些尺寸情况下，终锻型腔(13、23)飞边仓部(132、232)的一部分被预锻型腔(12、22)及其仅在一边存在飞边桥部(121、221)替代了，预锻型腔(12、22)的另外三边不设计飞边槽。

在垂直于分型面的方向上，预锻型腔(12、22)在其下模块2中的腔型部分比终锻型腔(13、23)的对应部分浅2mm，即与模具的未打靠量2mm相等——因为并不追求坯料填满预锻型腔(12、22)，所以就为对应坯料保留了这2mm厚度的欠压量。

导向柱14和缺口24对应导向面的斜度为3°，其间隙为0.2mm～0.3mm。

其余结构、工艺尺寸等与现有技术相同，不赘述。

试验表明，在有经验的操作工控制下，产品合格率达99％，材料利用率达98％。

Claims

1、一种用于锤锻履带板的模具，该模具由其相对面有对应槽腔的上模块(1)和下模块(2)构成，其特征是在上下模块(1、2)的所述槽腔中，从一侧到另一侧依次平行排列的是制坯型槽(11、21)、终锻型腔(13、23)和预锻型腔(12、22)；这三个槽腔的工位顺序依次为，在制坯型槽(11、21)中把圆柱型棒状坯料锤锻为其两面平行的扁平状坯料的制坯工位、在预锻型腔(12、22)中对扁平状坯料进行预锻的预锻工位、和在终锻型腔(13、23)中把进行了预锻的坯料进行终锻的终锻工位；在终锻型腔(13、23)的两端及其与制坯型槽(11、21)相邻的一侧，有包括了飞边桥部(131、231)与飞边仓部(132、232)的完整的终锻型腔(13、23)飞边槽；在该终锻型腔(13、23)与预锻型腔(12、22)之间，除了终锻型腔(13、23)的飞边桥部(131、231)与其他三边的飞边桥部(131、231)等宽之外，对应该处飞边桥部(131、231)的终锻型腔(13、23)飞边仓部(132、232)有80％～100％的部分由该预锻型腔(12、22)腔体及其飞边桥部(121、221)所替代，该预锻型腔(12、22)的其余三边没有飞边槽。

2、根据权利要求1所述用于锤锻履带板的模具，其特征是，在所述上下模块(1、2)的至少一对对角上，一个模块有凸出其分型面的至少两个导向柱(14)，另一个模块有与该导向柱(14)匹配的缺口(24)；该导向柱(14)与缺口(24)相互配合而保证上下模块(1、2)对齐的部分呈四棱台的两个相邻侧面的形状。

3、根据权利要求1或2所述用于锤锻履带板的模具，其特征是，与所述制坯型槽(11、21)对应的扁平状坯料的厚度为履带板两面的凸肋最高点之间距离的70％～75％，所述终锻型腔(13、23)的腔型与履带板的外形互补；所述预锻型腔(12、22)的腔型与终锻型腔(13、23)的腔型相同，但该预锻型腔(12、22)在其上下模块(1、2)中之一的腔型部分，在垂直于分型面的方向上比终锻型腔(13、23)的对应部分浅1.8～2.2mm，该1.8～2.2mm是在预锻时的模具未打靠量。

4、根据权利要求1或2所述用于锤锻履带板的模具，其特征是，至少在所述上下模块(1、2)的终锻型腔(13、23)的一端有一个能让取件钳方便地取出锻件的钳口凹槽(16、26)。

5、根据权利要求3所述用于锤锻履带板的模具，其特征是，至少在所述上下模块(1、2)的终锻型腔(13、23)的一端有一个能让取件钳方便地取出锻件的钳口凹槽(16、26)。