CN203711731U - 凸轮轴闭式挤压终锻成型模 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模,在成型上模与成型下模的贴合面上设置有供左冲头伸入的左冲头孔、供右冲头伸入的右冲头孔、与凸轮轴轮廓匹配的型腔,型腔位于左、右冲头孔之间并与左、右冲头孔相通,左冲头孔的深度与右冲头孔的深度相等,左冲头孔、右冲头孔和凸轮轴型腔同轴设置,并位于成型上模与成型下模的贴合面上;当成型上模与成型下模贴合在一起,且左冲头伸入左冲头孔内,右冲头伸入右冲头孔内时,四者共同围成一个封闭式型腔。应用于凸轮轴楔横轧制坯工艺的终锻工序中,无飞边产生、不需切边,金属纤维的完整性好,机械性能高,节约原材料、设备成本及人力资源成本。

Description

凸轮轴闭式挤压终锻成型模
技术领域
[0001] 本实用新型涉及材料加工技术领域的金属塑性成型模,具体涉及一种发动机凸轮轴的闭式挤压终锻成型模。
背景技术
[0002] 凸轮轴是小型汽油机及摩托车发动机的核心零件,对锻件毛坯的质量及金属纤维流向要求非常高。凸轮轴的传统加工方法有两种:一是切削加工,存在着材料利用率低、能耗大、生产率低、成本高等不足;二是锻造成型,其工艺流程为:下料一加热一压扁一预锻—终锻成型一切边一检验入库,由于锻件在终锻时产生大量飞边,经过切边工序后被切除,使成品锻件的部分金属纤维被切断,从而降低锻件的机械性能。
实用新型内容
[0003] 本实用新型针对上述技术问题进行改进,旨在提供一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模,应用于凸轮轴楔横轧制坯工艺的终锻工序中,无飞边产生、不需切边,金属纤维的完整性好,机械性能高,节约原材料、设备成本及人力资源成本。
[0004]为此,本实用新型提供的一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模,包括成型上模(I)、成型下模(2)、左冲头(3)和右冲头(4),在所述成型上模(I)与成型下模(2)的贴合面上设置有供左冲头(3)伸入的左冲头孔、供右冲头(4)伸入的右冲头孔、与凸轮轴轮廓匹配的型腔,所述型腔位于左、右冲头孔之间并与左、右冲头孔相通,所述左冲头孔的深度与右冲头孔的深度相等,左冲头孔、右冲头孔和凸轮轴型腔同轴设置,并位于成型上模(I)与成型下模(2)的贴合面上;当成型上模(I)与成型下模(2)贴合在一起,且左冲头(3)伸入左冲头孔内,右冲头(4)伸入右冲头孔内时,四者共同围成一个封闭式型腔。
[0005] 凸轮轴楔横轧制坯锻造工艺步骤为:
[0006](一)加热:将已下好料的棒料(材质为GGrl5)放入中频感应加热炉中,加热至IlOO0C- 1120°C,出炉;
[0007] (二)楔横轧:将已加热至始锻温度的棒料,放入辊式楔横轧模具中,启动楔横轧,楔横轧转动一圈后,棒料形成合格的楔横轧坯。楔横轧是指两个带楔形模的轧辊,以相同的方向旋转,带动圆形坯料旋转,坯料在楔形型的作用下,轧制成各种形状的台阶轴。这种横轧的变形主要为径向压缩和轴向延伸,轧制成的零件形状和模具底部型槽的形状一致。
[0008](三)闭式挤压终锻成型:将楔横轧坯放入凸轮轴闭式挤压终锻成型模(本实用新型)的成型下模中,成型上模向下运动直至与成型下模完全闭合,并保持向下的压力,在成型上、下模完全贴合的同时,左、右冲头同时向中间运动,直至工件充满由成型上模、成型下模及左、右冲头所形成的封闭型腔,至此,工件最终成形;工件成型后,成型上、下模及左、右冲头均处于静止状态,保持该形态IOS〜15S,成型上模、左冲头、右冲头同时快速回程至初始位置,取出工件,完成一个工作循环,此时,工件成形至毛坯图要求,成为毛坯产品。
[0009] 优选为,所述左、右冲头(3、4)的直径相等。[0010] 本实用新型的有益效果:
[0011] ( I)与传统的切削工艺相比,该模具对应的成型工艺材料利用率高、能耗低、生产率高、制造成本低;
[0012] (2)与传统的锻造工艺相比,该模具成型的产品精度高,无飞边消耗,材料利用率高;无飞边,无须切边设备和工序,不会破坏锻件的金属纤维,锻件的机械性能高;减少了工艺步骤,减少了设备使用量及操作工人人数,从而节约了设备成本及人力资源成本。
附图说明
[0013] 图1是凸轮轴闭式挤压终锻成型模初始位置的结构示意图。
[0014] 图2是凸轮轴闭式挤压终锻成型模中间位置的结构示意图。
[0015] 图3是凸轮轴闭式挤压终锻成型模最终位置的结构示意图。
[0016] 图4是凸轮轴楔横轧后的毛坯图。
[0017] 图5是凸轮轴闭式挤压终锻后的毛坯图。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0019] 结合图1——图3所示,一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模,包括成型上模1、成型下模2、左冲头3和右冲头4四部分组成。
[0020] 在成型上模I与成型下模2的贴合面上设置有供左冲头3伸入的左冲头孔、供右冲头4伸入的右冲头孔、与凸轮轴轮廓匹配的型腔。左冲头孔与左冲头3之间为间隙配合,右冲头孔与右冲头4之间也为间隙配合。左、右冲头3、4的直径与成型上、下模1、2闭合后所形成的左、右冲头孔公称直径相等,滑动间隙由公差控制。型腔位于左、右冲头孔之间并与左、右冲头孔相通,左冲头孔的深度与右冲头孔的深度相等,以保证左冲头3、右冲头4以相同的速度在对应的冲头孔内运动,以同样的速度挤压型腔内的工件5。左冲头孔、右冲头孔和凸轮轴型腔同轴设置,并位于成型上模I与成型下模2的贴合面上,即左冲头孔在扣合面的上、下两侧均布,右冲头孔在扣合面的上、下两侧也是均布,凸轮轴型腔也是在扣合面的上、下两侧均布。当成型上模I与成型下模2贴合在一起,且左冲头3伸入左冲头孔内,右冲头4伸入右冲头孔内时,四者共同围成一个封闭式型腔,因此称之为闭式挤压终锻成型模。
[0021 ] 优选为,左、右冲头3、4的直径相等,结合左、右冲头3、4以相同的速度挤压工件5,进一步提闻了工件的成型效果。
[0022] 凸轮轴楔横轧制坯锻造工艺包括以下工艺步骤:
[0023](一)加热:将已下好料的棒料(材质为GGrl5)放入中频感应加热炉中,加热至IlOO0C- 1120°C,出炉;
[0024] (二)楔横轧:将已加热至始锻温度的棒料,放入辊式楔横轧模具中,启动楔横轧,在模具旋转一周内实现在轴向上的材料体积分配,棒料形成合格的楔横轧坯(如图4所示)。楔横轧是指两个带楔形模的轧辊,以相同的方向旋转,带动圆形坯料旋转,坯料在楔形型的作用下,轧制成各种形状的台阶轴。这种横轧的变形主要为径向压缩和轴向延伸,轧制成的零件形状和模具底部型槽的形状一致,已被广泛地应用于汽车、拖拉机、摩托车、发电机上的连杆件的生产中,具有生产效率高、材料利用率高、产品质量好、工作环境得到改善、自动化程度高等优点,在此不再详细介绍。
[0025](三)闭式挤压终锻成型:将楔横轧坯放入凸轮轴闭式挤压终锻成型模(本实用新型)的成型下模2中,成型上模I向下运动直至与成型下模2完全闭合,并保持向下的压力,在成型上、下模1、2完全贴合的同时,左、右冲头3、4同时向中间运动,直至工件5充满由成型上模1、成型下模2及左、右冲头3、4所形成的封闭型腔,至此,工件5最终成行;工件5成型后,成型上、下模1、2及左、右冲头3、4均处于静止状态,保持该形态IOS〜15S,成型上模
1、左冲头3、右冲头4同时回程至初始位置,取出工件5,完成一个工作循环,此时,工件5成形至毛坯图要求,成为最终的毛坯产品(如图5所示)。

Claims (2)

1.一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模,其特征在于:包括成型上模(I)、成型下模(2)、左冲头(3)和右冲头(4),在所述成型上模(I)与成型下模(2)的贴合面上设置有供左冲头(3)伸入的左冲头孔、供右冲头(4)伸入的右冲头孔、与凸轮轴轮廓匹配的型腔,所述型腔位于左、右冲头孔之间并与左、右冲头孔相通,所述左冲头孔的深度与右冲头孔的深度相等,左冲头孔、右冲头孔和凸轮轴型腔同轴设置,并位于成型上模(I)与成型下模(2)的贴合面上;当成型上模(I)与成型下模(2)贴合在一起,且左冲头(3)伸入左冲头孔内,右冲头(4)伸入右冲头孔内时,四者共同围成一个封闭式型腔。
2.按照权利要求1所述的凸轮轴闭式挤压终锻成型模,其特征在于:所述左、右冲头(3,4)的直径相等。
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CN104624914A (zh) * 2014-12-26 2015-05-20 西安交通大学 径向锻应变诱发法制备发动机铝合金凸轮轴的半固态工艺
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