CN201997654U - 一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构，包括上模、下模，上、下模之间的模膛型腔四周设置有由飞边桥部和围绕该飞边桥部外周的飞边仓部所构成的飞边槽；其中，所述下模的下型腔包括一个位于底部的弧形面和两侧相接的第一斜面第二斜面和第三斜面，所述上模的上型腔包括一个位于顶部的弧形面和两侧相接的第四斜面和第五斜面。本实用新型的型腔结构可以带来平衡板底部成形更容易，坯料定位更稳定，材料利用率更高的效果。

Description

一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构

技术领域

本实用新型涉及一种曲轴锻件预成型模具，尤其是一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构。

背景技术

曲轴是引擎的主要旋转机件，装上连杆后用于承接连杆的上下往复运动变为循环旋转运动。曲轴上需要设置平衡板用于保证曲轴自身在旋转时候的平衡。曲轴一般采用模锻成型的工艺得到，其中模具型腔内平衡板处，存在深而窄的型腔结构，从而导致锻件成形较为困难。此类锻件一般需经过：预锻成形——终锻成形——切边——校正四道工序，其中预锻成形对整个成形过程来说起着决定性的作用，它直接影响到终锻成形能否得到合格的锻件。采用预锻成形主要有两个目的，其一是保证预锻成形后坯料能够合理的分配，有利于终锻成形的充满；其二是可以显著地减轻终锻成形型槽的负荷，从而提高锻模的使用寿命。因此，预锻成形模具的设计是最关键、最复杂、最重要的一个环节。现有的曲轴预成型模具中，平衡板处的模具型腔结构如图1所示，模膛型腔包括位于上模1的上型腔和位于下模2的下型腔，上下型腔均由两侧的斜面和底部的弧形面构成，只有一个拔模斜度，拔模斜度为5—7°（倾斜方向和竖直方向夹角），上、下模之间的模膛型腔四周设置有由飞边桥部3和围绕该飞边桥部3外周的飞边仓部4所构成的飞边槽。

这种现有的曲轴预成型模具平衡板型腔结构，具有平衡板底部成形较难，坯料定位不稳定，材料利用率低的缺陷。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新型结构的曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构，使其具有平衡板底部成形更容易，坯料定位更稳定，材料利用率更高的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型中采用了如下的技术方案：

一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构，包括上模、下模，上、下模之间的模膛型腔四周设置有由飞边桥部和围绕该飞边桥部外周的飞边仓部所构成的飞边槽；其特征在于，所述下模的下型腔具有一个位于底部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为5°—7°的第一斜面，所述第一斜面上方位于下型腔深度1/3～1/2处具有相接的斜度为10°—20°的第二斜面，所述第二斜面与所述飞边桥部之间设置有斜度为80°—85°的第三斜面；所述上模的上型腔具有一个位于顶部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为20°—35°的第四斜面，所述第四斜面与所述飞边桥部之间设置有斜度为80°—85°的第五斜面。本技术方案中，所述斜度指斜面的倾斜方向和竖直方向夹角大小。

本技术方案是在背景技术所述模具型腔结构的基础上作出改进，在下模原有的拔模斜面的基础之上，从型腔深度的1/3～1/2处，再增加一个较大斜度的第二斜面，即型腔形成双拔模面。在保留下模原有飞边仓部结构的基础之上，将飞边桥部与飞边仓部整体外移，并在飞边桥部与第二斜面之间设置第三斜面（等于在飞边桥部与型腔之间增加一个斜面段）。在上模，同样做了类似改进，由于上模型腔较浅，故直接将原斜面斜度增加并在飞边桥部与型腔之间增加一个斜面段。这样改进后可以带来平衡板底部成形更容易，坯料定位更稳定，材料利用率更高的效果。

申请人对现有的曲轴平衡板处模具型腔结构进行了分析，其上模型腔和下模型腔整体只采用了一个斜度，是为了有利于模具的制造，该斜度的设置过小会使得型腔较窄不利于材料挤压填充成型且不利于工件定位，斜度过大则型腔填充材料过多会造成材料利用率不高且不利于后续步骤加工，故现有技术中选取斜度值为5°—7°是综合上述两方面考虑的结果。但申请人考虑到能否直接从结构上进行改进，使其定位和省材两方面的效果均进一步地达到更好呢，故经过深入研究和实验验证后，申请人直接从结构上对曲轴平衡板处模具型腔进行了上述创造性的改进。改进后的模具型腔结构具有以下优点：1、增加的斜度更大的斜面更加利于锻件的出模。2、下模上增加的斜度更大的斜面能够改善坯料与下模定位关系不稳定的缺陷。3、下模增加的第二斜面和上模上改进后的第四斜面形成了一个大张角的楔形结构，能够改善过去因模具侧壁与坯料的接触面积较小，导致坯料以类似切削的方式被切挤而过多的流向飞边部位的缺陷；而且还能够增大了坯料与下模的接触面积，从而降低了成形应力提高了模具的寿命和提供水平方向上的约束力，对该处向外流动的金属产生水平流动阻力，以类似于“挤压”的方式，迫使原本在成形早期容易流向飞边部位的金属转而流向型腔深处。4、下模上增加的第三斜面和上模的第五斜面的主要作用在于：1)相较常规飞边桥部能够在锻件成形初期和后期提供更大的约束力阻止坯料流向飞边槽；2）还可以起到聚料的作用，为终成形储备一定量的坯料从而保证型腔能够被充满。5、通过理论分析和实际实验验证可知，虽然改进后的型腔结构看似增大了型腔体积，会增加耗材量降低材料利用率，但实际使用时由于本结构的型腔在挤压时不会对坯料形成切挤而导致大部分坯料流入到飞边部位，所以虽然本结构的型腔自身体积耗材较多，但由于流入到飞边部分的坯料更少，经过实际实验检测，发现本型腔结构的实际耗材量会少于背景技术所述现有结构，带来提高材料利用率的效果，材料利用率提高后，即大大降低了生产成本。

附图说明

图1为背景技术所述现有的曲轴锻件预成型模具平衡板处的型腔结构示意图。

图2为本实用新型改进后的曲轴锻件预成型模具平衡板处的型腔结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的结构作进一步的详细说明。

具体实施时，本实用新型结构是在图1所示结构基础上改进得到，改进后如图2所示：一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构，包括上模1、下模2，上、下模之间的模膛型腔四周设置有由飞边桥部3和围绕该飞边桥部3外周的飞边仓部4所构成的飞边槽；其中，所述下模2的下型腔具有一个位于底部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为5°—7°的第一斜面5，所述第一斜面5上方位于下型腔深度1/3～1/2处具有相接的斜度为10°—20°的第二斜面6，所述第二斜面6与所述飞边桥部3之间设置有斜度为80°—85°的第三斜面7；所述上模1的上型腔具有一个位于顶部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为20°—35°的第四斜面8，所述第四斜面8与所述飞边桥部3之间设置有斜度为80°—85°的第五斜面9。

本实用新型的技术方案，相对于图1所示结构可以取得提高材料利用率的技术效果，此效果已经经实用新型人实验验证，根据实验结果，本实用新型和背景技术所述现有结构（即图1结构）的材料利用率如下：

采用阻力墙前后的材料利用率对比

	坯料规格	材料利用率
			图1所示结构	Φ140	75.7%
本实用新型结构	Φ135	81.4%

通过上述数据可知，本实用新型的曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构和现有的型腔结构相比，可以提高材料利用率，进而大大节省了生产成本。同时，本实用新型对现有技术作出创造性贡献的地方更多在于将原本的一个模具斜面改为了由数个模具斜面旋接组成，改进后各个斜面斜度的具体取值范围是本领域人员根据公知常识和常规试验手段即可得到，故如果在不改变本发明斜面数量的基础上，仅仅在斜面斜度数值取值范围内做少量调整后得到的技术方案，其未脱离本发明实质性宗旨，应视为本技术方案的明显等同变形而仍落入本实用新型保护范围内。

Claims (1)

1.一种曲轴锻件预成型模具平衡板处型腔结构，包括上模、下模，上、下模之间的模膛型腔四周设置有由飞边桥部和围绕该飞边桥部外周的飞边仓部所构成的飞边槽；其特征在于，所述下模的下型腔具有一个位于底部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为5°—7°的第一斜面，所述第一斜面上方位于下型腔深度1/3～1/2处具有相接的斜度为10°—20°的第二斜面，所述第二斜面与所述飞边桥部之间设置有斜度为80°—85°的第三斜面；所述上模的上型腔具有一个位于顶部的弧形面，弧形面两侧具有相接的斜度为20°—35°的第四斜面，所述第四斜面与所述飞边桥部之间设置有斜度为80°—85°的第五斜面。

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