CN210676790U - 长杆法兰轴锻件锻造装置 - Google Patents

Abstract

长杆法兰轴锻件锻造装置，包括设置在平锻机上的凸模组件和位于凸模组件右侧的凹模组件，凹模组件右侧间隔设有沿垂直方向设置的定位挡板，凹模组件包括构造相同且前后对称布置的后固定凹模体和前活动凹模体，前活动凹模体底部滑动连接在沿前后方向设置的滑轨上，凸模组件与凹模组件自上而下依次设置有第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位。本实用新可合理利用平锻机的装模空间，同时也降低模具成本，本实用新型结构较为紧凑，减小了模块尺寸，降低模具成本的同时也减少锻造时各工位间的移动距离，方便了操作工的操作，降低了工人的劳动强度。

Description

长杆法兰轴锻件锻造装置

技术领域

本实用新型属于汽车零部件制造技术领域，尤其涉及一种长杆法兰轴锻件锻造装置。

背景技术

一种长杆法兰轴锻件如图1和图2所示，包括杆部20和盘部21，长杆法兰轴锻件的明显特征就是具有较大的盘部21和较长的杆部20，而且杆部20是相对简单的回转体，只需要车削加工就可以得到成品，盘部21则是相对复杂的齿形，盘部21中心处具有台阶结构的浅圆槽24和深锥槽25。因此在设计长杆法兰轴锻件的锻造工艺时，需要首先考虑盘部21的成形问题。只有保证盘部21能够稳定成形不产生缺陷的前提下，才能继续向下进行工艺设计。长杆法兰轴锻件传统的锻造工艺存在以下问题：

1）、传统锻造模具如图3所示，包括上模22和下模23，由于杆部20较长，所以下模23（由两节组成）相应较高，存在一定的加工难度。为了满足坯料放入模具和取出法兰轴锻件，上模22和下模23之间需要打开相应的距离，即要求锻造设备有大的装模空间以及上模具有比较大的行程。一般情况下，设备装模空间越大要求锻造设备的吨位越大，相对长杆法兰轴锻件的锻造成型就有设备能力的浪费和能源浪费。

2）、使用传统工艺锻造法兰轴时，需要将成形杆部的坯料竖向塞入下模的型腔，锻造完成后，又需要将锻件取出。由于法兰轴杆部较长，这种操作一方面浪费时间降低效率，另一方面也加大了工人的劳动强度。

3）、模锻设计手册一般要求镦粗成形时高径比小于3，推荐值是镦粗比2.5以下。为了保证盘部21的成形，需要选用较粗的棒料，也就是杆部20的直径会较大，件加工余量会是一般锻件的3到4倍。同时杆部20较长，加工量会明显加大，造成原材料浪费，提高后续加工成本。

4）、为保证长杆法兰轴锻件的杆部20顺利出模，杆部20需要添加拔模斜度，也增加了杆部20后续的机加工余量。

根据平锻机的成形原理，在设计锻件毛坯时，锻件杆部的直径尺寸一般与选用的坯料的规格是一致的。根据对法兰轴零件的分析，法兰轴盘部截面积为杆部截面积相差较大。如果考虑减小法兰轴锻件杆部的机加工余量而采用直径较小的圆钢坯料，那么用于成形法兰轴锻件盘部的坯料的高径比为9，而模锻设计手册一般要求镦粗成形时高径比小于3，推荐值是镦粗比2.5以下，由此可知使用细棒料时锻造成形的难度很大。如果要降低长轴法兰轴锻件的盘部21的成形难度，降低用于成形长杆法兰轴锻件的盘部21的坯料的高径比，需要选用直径较大的坯料，也就是要加大法兰轴锻件杆部的直径，最终增加锻件杆部的机加工余量。

根据对长杆法兰轴锻件的分析，其杆部20的长度相对盘部21 的厚度要大很多，所以增加杆部20机加工余量时会明显提高原材料、机加工等成本，不利于节能降耗。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种便于放置坯料及取出锻件、节能、节料、减少机加工量的长杆法兰轴锻件锻造装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：长杆法兰轴锻件锻造装置，包括设置在平锻机上的凸模组件和位于凸模组件右侧的凹模组件，凹模组件右侧间隔设有沿垂直方向设置的定位挡板，凹模组件包括构造相同且前后对称布置的后固定凹模体和前活动凹模体，前活动凹模体底部滑动连接在沿前后方向设置的滑轨上，凸模组件与凹模组件自上而下依次设置有第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位。

凸模组件包括驱动架，驱动架的右侧自上而下依次固定设置有第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔均呈右端敞口，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔长度依次减小，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔右端口直径依次增大；终锻凸模的模腔沿圆周方向为齿状结构，终锻凸模的模腔中心设置有圆形凸台，圆形凸台右侧面同中心线固定设有圆锥凸头。

后固定凹模体包括凹模架以及在凹模架前侧自上而下依次设置的第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模；第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模的左右通透且前侧敞开；

前固定凹模体的第一聚集半凹模与后固定凹模体的第一聚集半凹模合围成第一聚集凹模，第一聚集凹模的中心线与第一聚集凸模的中心线重合形成所述的第一聚集工位；

前固定凹模体的第二聚集半凹模与后固定凹模体的第二聚集半凹模合围成第二聚集凹模，第二聚集凹模的中心线与第二聚集凸模的中心线重合形成所述的第二聚集工位；

前固定凹模体的预锻半凹模与后固定凹模体的预锻半凹模合围成预锻凹模，预锻凹模的中心线与预锻凸模的中心线重合形成所述的预锻工位；

前固定凹模体的终锻半凹模与后固定凹模体的终锻半凹模合围成终锻凹模，终锻凹模的中心线与终锻凸模的中心线重合形成所述的终锻工位。

第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模均通过螺拴固定连接在凹模架上。

在凹模组件右侧和定位挡板左侧之间的位置设置有可升降的吊钩。

采用上述技术方案，本实用新型将长杆法兰轴锻件的锻造过程自上而下依次分为四个工位，分别为第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位，每个工位均由左右对应的凸模和凹模组成；在锻造作业时，先将前活动凹模体沿滑轨向前移动，使用吊钩钩挂住杆状坯料，工人手持长柄钳夹住杆状坯料并使吊钩上下移动，将杆状坯料放置到后固定凹模体的第一聚集半凹模内，然后将前活动凹模体沿滑轨向后移动与后活动凹模体接触后定位，平锻机向右推动驱动架向右移动，驱动架右侧的第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模同时向右移动，杆状坯料右端在定位挡板的阻挡下，第一聚集凸模右端对杆状坯料进行第一次聚集作业，杆状坯料的长度缩短、左端部增粗；接着驱动架向左移动，再向前移动前活动凹模体，吊钩下移，将杆状坯料放置到后固定凹模体的第二聚集半凹模内，然后再将前活动凹模体沿滑轨向后移动与后活动凹模体接触后定位，平锻机向右推动驱动架向右移动，第二聚集凸模右端对杆状坯料进行第二次聚集作业，杆状坯料的长度进一步缩短、左端部进一步增粗；按照上述方式，杆状坯料继续下移到预锻工位，预锻后，杆状坯料的长度再进一步缩短、左端部再进一步增粗，杆状坯料左端形成较厚的盘状结构，接着杆状坯料下移到终锻工位，终锻完成后，终锻凸模的模腔沿圆周方向的齿状结构、圆形凸台以及圆锥凸头对杆状坯料左端的盘状结构进一步压扁并扩大直径，形成长杆法兰轴的盘部，在盘部的外圆周为齿状结构，盘部左侧面为台阶结构的浅圆槽和深锥槽，自此完成一个长杆法兰轴锻件的锻造作业。

为了合理利用平锻机的装模空间，同时也降低模具成本，各个工位的第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔直径随坯料直径的变化依次从小到大设计。本实用新型结构较为紧凑，减小了模块尺寸，降低模具成本的同时也减少锻造时各工位间的移动距离，方便了操作工的操作，降低了工人的劳动强度。

本实用新型通过对模具尺寸的合理分配，将四个工位的半凹模设计为统一尺寸，方便模具加工和装配。在制坯过程中，制坯件设计为双锥台形状，在凸模底部设计与坯料直径相近的定位环，可以提高坯料在变形过程中的稳定性，避免坯料在成形过程中失稳弯曲而导致锻件报废。

另外在生产时，由于长轴法兰轴锻件属于细长类型的锻件，杆部实际的热收缩量与理论值存在偏差，为了满足图纸要求，需要根据实际生产结果调整定位挡板。因此，设置了可以调整位置的定位挡板，能够通过调整定位挡板与凹模组件的相对位置调整长杆法兰轴锻件的杆部的长度。

附图说明

图1是长杆法兰轴锻件的结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是长杆法兰轴锻件传统锻造模具结构示意图；

图4是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图4所示，本实用新型的长杆法兰轴锻件锻造装置，包括设置在平锻机上的凸模组件和位于凸模组件右侧的凹模组件，凹模组件右侧间隔设有沿垂直方向设置的定位挡板1，凹模组件包括构造相同且前后对称布置的后固定凹模体和前活动凹模体（图中所示仅为后固定凹模体），前活动凹模体底部滑动连接在沿前后方向设置的滑轨上，凸模组件与凹模组件自上而下依次设置有第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位。

凸模组件包括驱动架2，驱动架2的右侧自上而下依次固定设置有第一聚集凸模3、第二聚集凸模4、预锻凸模5和终锻凸模6，第一聚集凸模3、第二聚集凸模4、预锻凸模5和终锻凸模6的模腔均呈右端敞口，第一聚集凸模3、第二聚集凸模4、预锻凸模5和终锻凸模6的模腔长度依次减小，第一聚集凸模3、第二聚集凸模4、预锻凸模5和终锻凸模6的模腔右端口直径依次增大；终锻凸模6的模腔沿圆周方向为齿状结构7，终锻凸模6的模腔中心设置有圆形凸台8，圆形凸台8右侧面同中心线固定设有圆锥凸头9。

后固定凹模体包括凹模架10以及在凹模架10前侧自上而下依次设置的第一聚集半凹模11、第二聚集半凹模12、预锻半凹模13和终锻半凹模14；第一聚集半凹模11、第二聚集半凹模12、预锻半凹模13和终锻半凹模14的左右通透且前侧敞开；

前固定凹模体的第一聚集半凹模11与后固定凹模体的第一聚集半凹模11合围成第一聚集凹模，第一聚集凹模的中心线与第一聚集凸模3的中心线重合形成所述的第一聚集工位；

前固定凹模体的第二聚集半凹模12与后固定凹模体的第二聚集半凹模12合围成第二聚集凹模，第二聚集凹模的中心线与第二聚集凸模4的中心线重合形成所述的第二聚集工位；

前固定凹模体的预锻半凹模13与后固定凹模体的预锻半凹模13合围成预锻凹模，预锻凹模的中心线与预锻凸模5的中心线重合形成所述的预锻工位；

前固定凹模体的终锻半凹模14与后固定凹模体的终锻半凹模14合围成终锻凹模，终锻凹模的中心线与终锻凸模6的中心线重合形成所述的终锻工位。

第一聚集半凹模11、第二聚集半凹模12、预锻半凹模13和终锻半凹模14均通过螺拴15固定连接在凹模架10上。

在凹模组件右侧和定位挡板1左侧之间的位置设置有可升降的吊钩16。

本实用新型将长杆法兰轴锻件的锻造过程自上而下依次分为四个工位，分别为第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位，每个工位均由左右对应的凸模和凹模组成；在锻造作业时，先将前活动凹模体沿滑轨向前移动，使用吊钩16钩挂住杆状坯料，工人手持长柄钳夹住杆状坯料并使吊钩16上下移动，将杆状坯料放置到后固定凹模体的第一聚集半凹模11内，然后将前活动凹模体沿滑轨向后移动与后活动凹模体接触后定位，平锻机向右推动驱动架2向右移动，驱动架2右侧的第一聚集凸模3、第二聚集凸模4、预锻凸模5和终锻凸模6同时向右移动，杆状坯料右端在定位挡板1的阻挡下，第一聚集凸模3右端对杆状坯料进行第一次聚集作业，杆状坯料的长度缩短、左端部增粗；接着驱动架2向左移动，再向前移动前活动凹模体，吊钩16下移，将杆状坯料放置到后固定凹模体的第二聚集半凹模12内，然后再将前活动凹模体沿滑轨向后移动与后活动凹模体接触后定位，平锻机向右推动驱动架2向右移动，第二聚集凸模4右端对杆状坯料进行第二次聚集作业，杆状坯料的长度进一步缩短、左端部进一步增粗；按照上述方式，杆状坯料继续下移到预锻工位，预锻后，杆状坯料的长度再进一步缩短、左端部再进一步增粗，杆状坯料左端形成较厚的盘状结构，接着杆状坯料下移到终锻工位，终锻完成后，终锻凸模6的模腔沿圆周方向的齿状结构7、圆形凸台8以及圆锥凸头9对杆状坯料左端的盘状结构进一步压扁并扩大直径，形成长杆法兰轴的盘部21，在盘部21的外圆周为齿状结构，盘部21左侧面为台阶结构的浅圆槽24和深锥槽25，自此完成一个长杆法兰轴锻件的锻造作业。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.长杆法兰轴锻件锻造装置，其特征在于：包括设置在平锻机上的凸模组件和位于凸模组件右侧的凹模组件，凹模组件右侧间隔设有沿垂直方向设置的定位挡板，凹模组件包括构造相同且前后对称布置的后固定凹模体和前活动凹模体，前活动凹模体底部滑动连接在沿前后方向设置的滑轨上，凸模组件与凹模组件自上而下依次设置有第一聚集工位、第二聚集工位、预锻工位和终锻工位。

2.根据权利要求1所述的长杆法兰轴锻件锻造装置，其特征在于：凸模组件包括驱动架，驱动架的右侧自上而下依次固定设置有第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔均呈右端敞口，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔长度依次减小，第一聚集凸模、第二聚集凸模、预锻凸模和终锻凸模的模腔右端口直径依次增大；终锻凸模的模腔沿圆周方向为齿状结构，终锻凸模的模腔中心设置有圆形凸台，圆形凸台右侧面同中心线固定设有圆锥凸头。

3.根据权利要求2所述的长杆法兰轴锻件锻造装置，其特征在于：后固定凹模体包括凹模架以及在凹模架前侧自上而下依次设置的第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模；第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模的左右通透且前侧敞开；

前固定凹模体的第一聚集半凹模与后固定凹模体的第一聚集半凹模合围成第一聚集凹模，第一聚集凹模的中心线与第一聚集凸模的中心线重合形成所述的第一聚集工位；

前固定凹模体的第二聚集半凹模与后固定凹模体的第二聚集半凹模合围成第二聚集凹模，第二聚集凹模的中心线与第二聚集凸模的中心线重合形成所述的第二聚集工位；

前固定凹模体的预锻半凹模与后固定凹模体的预锻半凹模合围成预锻凹模，预锻凹模的中心线与预锻凸模的中心线重合形成所述的预锻工位；

前固定凹模体的终锻半凹模与后固定凹模体的终锻半凹模合围成终锻凹模，终锻凹模的中心线与终锻凸模的中心线重合形成所述的终锻工位。

4.根据权利要求3所述的长杆法兰轴锻件锻造装置，其特征在于：第一聚集半凹模、第二聚集半凹模、预锻半凹模和终锻半凹模均通过螺拴固定连接在凹模架上。

5.根据权利要求1所述的长杆法兰轴锻件锻造装置，其特征在于：在凹模组件右侧和定位挡板左侧之间的位置设置有可升降的吊钩。

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