CN206854571U - 发动机连杆毛坯锻造模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模、中锻模基座和下锻模组成,数个上锻模紧固在上锻模基座上,上锻模之间设有上锻模导向套;中锻模基座上设有数个与上锻模相对应的中锻模连杆成型槽,中锻模基座上还设有数个和上锻模导向套相对应的中锻模导向孔,同时在中锻模基座两端设有大头端粉体进口和小头端粉体进口;下锻模底座上设有数个与上锻模相对应的下锻模和下锻模导向轴,所述的上锻模由上锻模连杆大头孔芯轴、上锻模连杆大头端、上锻模连杆中段、上锻模连杆小头端和上锻模连杆小头端芯轴组成;本实用新型提供一种发动机连杆毛坯锻造模具,它解决了当前粉锻发动机连杆的胀断工艺流程比较多,且涨断力参数设定不确定性的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种发动机连杆毛坯锻造模具,属于发动机连杆毛坯的锻造领域。
背景技术
目前,粉锻连杆是将常规粉末冶金工艺与机械精锻相结合,既具有粉末冶金的特性,又具有机械精锻的优点,其基本工艺流程如下:混粉→压制成预制坯→烧结成锻坯→快速送至预热锻模→致密化闭模锻造成形。采用粉锻工艺制造的连杆,具有密度高、材料利用率高、力学性能好、锻件精度高、加工余量少、质量偏差很小,粉锻连杆的质量偏差只有0.5%,可以不必进行重量分组,给生产管理带来极大便利。连杆裂解的关键工序是加工裂解槽,加工裂解槽的方法有切削加工,线切割加工,以及激光加工。另外,加载速度对裂解效果也有一定的影响。连杆粉锻的锻压设备通常在500吨~1000吨之间,根据强度不同,选用的锻压吨位有所不同。粉末冶金连杆材料通过提高粉坯的密度和添加合金元素,可达到钢质零件同等的力学性能,并且适合胀断工艺,质量偏差很小。
粉末烧结锻造连杆的特点是:
1、粉末冶金连杆材料利用率很高,没有传统锻造不可避免的锻造飞边,据统计,传统的锻造工艺材料利用率在70%左右,而粉末冶金在83%以上。
2、连杆模具寿命很高,其使用周期很长,无需频繁更换模具,而传统锻造连杆模具需定期修整和更换。
3、连杆加工余量非常小,甚至螺栓的安装座面都无需加工。
4、加工性能好,刀具寿命长。
5、形状精度高,连杆无需质量分组,大大简化了生产管理。
6、与非调质钢一样,适合胀断工艺,简化加工工艺,降低生产成本,而且裂解后大头孔变形更小。
胀断连杆工艺对材料的要求是,在满足强韧等综合性能的前提下,限制韧性指标,使裂解后连杆断面呈现脆断特性,连杆大头端胀裂时吸收能量少,变形量小(裂解前后直径平均变化量<0.05mm)。目前可用于裂解工艺的材料有高碳钢、微合金钢、可锻铸铁、球墨铸铁、粉末冶金等。胀断连杆基本工艺过程为:粗加工大、小头端孔→钻螺栓孔→大头端孔加工应力裂解槽→楔铁向下推动胀套对连杆产生压力→连杆大头端从裂解槽裂开→利用断裂啮合面装配→精加工大、小头端孔,其加工工序减少到只有11道。胀断连杆利用断裂粗糙面进行定位,复位精度高,承载能力强,无需加工体、盖结合面及定位销孔,降低了螺栓联接孔的精度要求,减少了零件数量、减少了加工工序,也减轻了连杆重量。具有良好的经济效益,应用前景十分广阔。
然而,对于胀断工艺中普遍采用的大头端应力槽,通常需要采用传统设备加工出该应力槽,比如切槽、激光刻痕等工艺,增加了工艺流程的复杂性,提升了制造成本,且在裂解槽的一致性方面不能得到很好的保证,增加了胀断工艺参数设定的不确定性。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种发动机连杆毛坯锻造模具,它解决了当前粉锻发动机连杆的胀断工艺流程比较多,且涨断力参数设定不确定性的问题。
实现本实用新型目的的技术方案是:一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模、中锻模基座和下锻模组成,数个上锻模紧固在上锻模基座上,上锻模之间设有上锻模导向套;中锻模基座上设有数个与上锻模相对应的中锻模连杆成型槽,中锻模基座上还设有数个和上锻模导向套相对应的中锻模导向孔,同时在中锻模基座两端设有大头端粉体进口和小头端粉体进口;下锻模底座上设有数个与上锻模相对应的下锻模和下锻模导向轴,所述的上锻模由上锻模连杆大头孔芯轴、上锻模连杆大头端、上锻模连杆中段、上锻模连杆小头端和上锻模连杆小头端芯轴组成,所述上锻模连杆大头孔芯轴上设有上锻模涨断应力端,下锻模由下锻模连杆大头端、下锻模连杆中段和下锻模连杆小头端组成,所述下锻模连杆大头端孔内设有下锻模连杆大头端应力槽。
进一步,所述上锻模涨断应力端具有凸出部,该凸出部为V形或U形或圆弧形。
进一步,所述上锻模涨断应力端的凸出部为V形时,其长度为0.4~0.7mm,锐角夹角45~70°。
采用了上述技术方案,本实用新型由上锻模、中锻模基座和下锻模组成,每个部分可以根据更换周期进行分段更换,避免了模具的整体更换,节约了模具制造成本;通过本实用新型上相应的上锻模涨断应力端,在发动机连杆毛坯上预设了应力裂解槽,从而简化了后续胀断工艺流程,节约了制造成本;同时成型的应力槽的一致性好,易于确定胀断设备的涨断力参数,简化了生产过程中的工艺管理。
附图说明
图1:本实用新型的发动机连杆毛坯锻造模具的工作状态示意图;
图2:本实用新型的上锻模的俯视图;
图3:本实用新型的上锻模的左视图;
图4:本实用新型的中锻模基座的俯视图;
图5:本实用新型的中锻模基座的剖视图;
图6:本实用新型的下锻模的俯视图;
图7:本实用新型的下锻模的左视图;
图8:本实用新型的上锻模导向套和下锻模导向轴的工作状态示意图;
图9:本实用新型的发动机连杆毛坯的结构示意图;
具体实施方式
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解,下面根据具体实施例并结合附图,对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1~9所示,一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模I、中锻模基座II和下锻模III组成,数个上锻模I紧固在上锻模基座上,上锻模I之间设有上锻模导向套5;中锻模基座II上设有数个与上锻模I相对应的中锻模连杆成型槽8,中锻模基座II上还设有数个和上锻模导向套5相对应的中锻模导向孔9,同时在中锻模基座II两端设有大头端粉体进口10和小头端粉体进口11;下锻模底座上设有数个与上锻模I相对应的下锻模III和下锻模导向轴15,所述的上锻模I由上锻模连杆大头孔芯轴1、上锻模连杆大头端2、上锻模连杆中段3、上锻模连杆小头端4和上锻模连杆小头端芯轴6组成,所述上锻模连杆大头孔芯轴上设有上锻模涨断应力端7,下锻模III由下锻模连杆大头端12、下锻模连杆中段13和下锻模连杆小头端14组成,所述下锻模连杆大头端孔内设有下锻模连杆大头端应力槽121。
如图1、2所示,所述上锻模涨断应力端7具有凸出部,该凸出部为V形或U形或圆弧形。
如图1、2所示,所述上锻模涨断应力端7的凸出部为V形时,其长度为0.4~0.7mm,锐角夹角45~70°。
本实用新型的工作原理如下:
本实用新型工作时,下锻模III静止不动,上锻模I和中锻模基座II在设备带动下分别向下锻模底座运动。当上锻模I和中锻模基座II分别运动到下锻模底座上时,金属粉末在压力下分别从大头端粉体进口10和小头端粉体进口11进入上锻模I,上锻模连杆大头孔芯轴1,上锻模连杆小头端芯6,中锻模连杆成型槽8和下锻模III行程的模腔内,与此同时,上锻模导向套5进入到中锻模导向孔9内,实现了上锻模I运动的导向定位。如图7所示,中锻模基座II运动到下锻模III位置后,上锻模I整体继续向下运动,直至将金属粉末锻压成型,此时下锻模导向轴9进入到上锻模导向套5内,完成了粉末锻造的导向定位。
锻造成型完成后,上锻模I和中锻模基座II复位,得到成型的发动机连杆毛坯16,如图9所示,发动机连杆毛坯16上带有预设的应力裂解槽17,在后端机加工时可以直接采用胀断设备加工,无需拉刀加工应力裂解槽或者激光刻印,减少了机加工工序,节约了成本,适合于推广应用。
以上所述的具体实施例,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已,并不用于限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种发动机连杆毛坯锻造模具,由上锻模(I)、中锻模基座(II)和下锻模(III)组成,数个上锻模(I)紧固在上锻模基座上,上锻模(I)之间设有上锻模导向套(5);中锻模基座(II)上设有数个与上锻模(I)相对应的中锻模连杆成型槽(8),中锻模基座(II)上还设有数个和上锻模导向套(5)相对应的中锻模导向孔(9),同时在中锻模基座(II)两端设有大头端粉体进口(10)和小头端粉体进口(11);下锻模底座上设有数个与上锻模(I)相对应的下锻模(III)和下锻模导向轴(15),其特征在于:所述的上锻模(I)由上锻模连杆大头孔芯轴(1)、上锻模连杆大头端(2)、上锻模连杆中段(3)、上锻模连杆小头端(4)和上锻模连杆小头端芯轴(6)组成,所述上锻模连杆大头孔芯轴上设有上锻模涨断应力端(7),下锻模(III)由下锻模连杆大头端(12)、下锻模连杆中段(13)和下锻模连杆小头端(14)组成,所述下锻模连杆大头端孔内设有下锻模连杆大头端应力槽(121)。
2.根据权利要求1所述的发动机连杆毛坯锻造模具,其特征在于:所述上锻模涨断应力端(7)具有凸出部,该凸出部为V形或U形或圆弧形。
3.根据权利要求2所述的发动机连杆毛坯锻造模具,其特征在于:所述上锻模涨断应力端(7)的凸出部为V形时,其长度为0.4~0.7mm,锐角夹角45~70°。
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CN107234205A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-10-10 | 常州机电职业技术学院 | 发动机连杆毛坯锻造模具 |
CN109822038A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-31 | 武汉重工铸锻有限责任公司 | 船用低速柴油机连杆局部模锻成型方法 |
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