CN218192351U - 一种曲轴预锻模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种曲轴预锻模具，包括具有预锻单元型腔的两个预锻单元模，两个预锻单元模的预锻单元型腔组合形成预锻型腔，预锻单元型腔包括平衡重成型腔和设置于平衡重成型腔两侧的端轴成型腔，两个预锻单元模的分型面均包括导料部以及围设于导料部和平面部，导料部包括外侧边和内侧边，外侧边与平衡重成型腔腔底的高度距离大于内侧边与平衡重成型腔腔底的高度距离，外侧边向内侧边逐步过渡设置。该曲轴预锻模具通过设置于分型面上的导料部，方便合模时两个预锻单元模之间的坯料进入预锻型腔内，使得坯料填入平衡重成型腔的腔底深处，增加填充率，保证坯料成型完整度，提升预锻质量，减少锻压次数以提高工作效率并降低加工成本。

Description

一种曲轴预锻模具

技术领域

本实用新型涉及曲轴锻压技术领域，尤其是涉及一种曲轴预锻模具。

背景技术

曲轴是发动机中最重要的部件，它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出，并驱动发动机上其他附件工作。

曲轴的结构如图1和图2所示，包括曲轴轴颈，曲轴轴颈的两端均设置有沿其轴向分布并通过连杆轴颈连接的两个平衡重，曲轴轴颈与其中一个平衡重固定连接，四个平衡重中，远离曲轴轴颈的其中两个平衡重分别固定连接有前端轴和后端轴，前端轴、后端轴和曲轴轴颈的轴心线一致。曲轴中，平衡重也称配重，作为曲轴的重要组成部分，其主要作用是为了平衡旋转离心力及其力矩，也可平衡往复惯性力及其力矩。

平衡重的结构大都为扁平的扇形结构，其外径大于曲轴轴颈的外径，预锻生产时，在预锻模具所组成的预锻成型腔内，平衡重成型腔的深度大于曲轴轴颈的深度，因此锻压铸造过程中，坯料难以填充满平衡重成型腔的深处以及其他距离预锻模具分型面较远的位置，即降低了预锻型腔的填充度，导致预锻成型得到的坯料完整度低，与最终产品的结构差异性大，使得预锻成型质量降低，为了保证最终产品质量，需要进行多次锻压加工，最终降低了生产效率，增加了锻压成本。

因此，有必要对现有技术中的曲轴预锻模具进行改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种增加型腔填充率以提高填充程度、提升预锻质量和效率并降低锻压成本的曲轴预锻模具。

为实现上述技术效果，本实用新型的技术方案为：一种曲轴预锻模具，包括具有预锻单元型腔的两个预锻单元模，两个所述预锻单元模的预锻单元型腔组合形成预锻型腔，所述预锻单元型腔包括沿其长度方向分布的平衡重成型腔和设置于所述平衡重成型腔两侧的端轴成型腔，两个所述预锻单元模的分型面均包括与所述平衡重成型腔相邻的导料部以及围设于所述导料部和所述预锻单元型腔开口外侧的平面部，所述导料部包括与所述平面部相邻的外侧边和与所述预锻单元型腔相邻的内侧边，所述外侧边与所述平衡重成型腔腔底的高度距离大于所述内侧边与所述平衡重成型腔腔底的高度距离，所述外侧边向所述内侧边逐步过渡设置。

优选的，为了增加预锻坯料在预锻单元型腔中的填充率，所述内侧边包括与所述端轴成型腔相邻的第一侧边和与所述平衡重成型腔相邻的第二侧边。

优选的，为了进一步保证预锻坯料在进行锻压时，能够填入平衡重成型腔的腔底深处，提高填充率，从而减小预锻后坯料外形与产品最终结构之间的差异性，所述第二侧边远离所述第一侧边的一端与所述平衡重成型腔的端部紧邻设置。

优选的，为了方便坯料填充进入预锻单元型腔内，所述导料部倾斜设置。

优选的，为了减小预锻后坯料与产品最终结构之间的差异性，减小锻压次数，提高锻压精度并降低锻压成本，所述导料部与所述平面部的夹角为5～10°。

优选的，为了方便待预锻的坯料放置于预锻单元型腔内，增加锻压时坯料在预锻单元型腔内的填充率，所述分型面与所述预锻单元型腔的腔壁圆弧过渡连接。

优选的，为了增大锻压时两个预锻单元模之间的阻力面，使得两个预锻模之间更多的坯料进入预锻型腔内，所述平面部的周向外缘延伸至与其对应的预锻单元模的周向外缘。

优选的，为了保证锻压时，坯料在预锻型腔内的填充率，提高预锻质量，所述导料部设置有四个，分设于所述平衡重成型腔与所述端轴成型腔之间。

优选的，为了方便取出预锻后的坯料，两个预锻单元模中，其中一个为预锻下模，所述预锻下模上设置有沿铅垂方向延伸且供顶杆穿设的顶出孔。

优选的，为了保证平稳顶出坯料，减少预锻后的坯料变形程度，所述顶出孔设置有四个，分别一一对应设置于四个所述导料部上。

综上所述，本实用新型曲轴预锻模具与现有技术相比，通过设置于分型面上的导料部，方便合模时两个预锻单元模之间的坯料进入预锻型腔内，使得坯料填入平衡重成型腔的腔底深处，增加填充率，保证坯料成型完整度，提升预锻质量，减少锻压次数以提高工作效率并降低加工成本。

附图说明

图1是现有技术曲轴的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本实用新型的结构示意图；

图4是本实用新型预锻上模的结构示意图；

图5是图4的A部放大图；

图6是图4的俯视图；

图7是本实用新型预锻下模的结构示意图；

图中：100.预锻单元模，101.预锻上模，102.预锻下模，200.预锻单元型腔，201.平衡重成型腔，202.端轴成型腔，203.曲轴成型腔，204.连杆成型腔，300.分型面，400.导料部，401.外侧边，402.第一侧边，403.第二侧边，500.平面部，600.顶出孔，700.曲轴，701.曲轴轴颈，702.平衡重，703.连杆轴颈，704.前端轴，705.后端轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1和图2所示，现有技术中的曲轴700，包括曲轴轴颈701，曲轴轴颈701的两端均固定有沿其轴向分布的两个平衡重702，平衡重702之间通过连杆轴颈703固定连接，平衡重702为板状的扇形结构，其板面与曲轴700的轴心线垂直，该曲轴700共具有四个平衡重，远离曲轴轴颈701的其中两个平衡重702分别固定连接有前端轴704和后端轴705，前端轴704、后端轴705以及曲轴轴颈701同轴心线。

由于平衡重702为扁平的扇形结构，其外径尺寸远大于曲轴轴颈701的外径尺寸，在预锻过程中，坯料难以完全填充于预锻型腔的腔底深处，导致预锻坯料完成度低、成型质量差，需要多次锻压，降低了锻压效率且增加了锻压成本，为此，本实用新型公开了一种曲轴预锻模具，如下所述。

如图3-图7所示，本实用新型的曲轴预锻模具，包括两个预锻单元模100，两个预锻单元模100为沿铅垂方向设置的预锻上模101和预锻下模102，预锻上模101和预锻下模102上均设置有预锻单元型腔200，在锻压生产时，预锻下模102位置固定，预锻上模101通过连接锻压机，实现沿铅垂方向升降移动，将待预锻的坯料放置于预锻下模102上，当预锻上模101和预锻下模102合模后，二者的预锻单元型腔200组合形成预锻型腔，将坯料锻压整形成与最终产品相似的结构，而后预锻上模101和预锻下模102分模，以便取出锻压后的坯料进行终锻操作。

预锻单元型腔200的具体结构如图3-图7所示，预锻单元型腔200包括位于其两端的端轴成型腔202，两个端轴成型腔202之间设置有沿二者分布方向分布的四个平衡重成型腔201，预锻单元型腔200的中部为曲轴成型腔203，曲轴成型腔203与其中两个平衡重成型腔201连通，位于曲轴成型腔203和端轴成型腔202的两个平衡重成型腔201通过连杆成型腔204连通；曲轴成型腔203和两个端轴成型腔202均同轴心线；其中曲轴成型腔203与曲轴700的曲轴轴颈701所对应，两端的端轴成型腔202分别与曲轴700的前端轴704和后端轴705所对应，四个平衡重成型腔201分别与曲轴700的四个平衡重702所对应，两个连杆成型腔204分别与曲轴的两个连杆轴颈703所对应。

如图4-图6所示，预锻上模101和预锻下模102的分型面300均包括导料部400和平面部500，其中导料部400与平衡重成型腔201相邻，平面部500为平面闭环状，围设于导料部400和预锻单元型腔200开口外侧，也即预锻单元型腔200的开口以及导料部400均设置于平面部500的内侧；导料部400包括外侧边401和内侧边，外侧边401与平面部500相邻，内侧边与预锻单元型腔200相邻，外侧边401与平衡重成型腔201腔底的高度距离为第一距离，内侧边与平衡重成型腔201腔底的距离为第二距离，第一距离大于第二距离，并且外侧边401向内侧边逐步过渡设置。

在采用上述结构后，由于导料部400的结构，使得分型面300上与平衡重成型腔201相邻的部分成过渡设置的内凹状，如此，有利于合模时，待预锻的坯料顺着导料部400进入到平衡重成型腔201内，使得更多的坯料部分进入到平衡重成型腔201内，促使坯料深入到平衡重成型腔201的腔底位置，从而增加预锻单元型腔200内坯料的填充率，缩小预锻后坯料与最终产品结构的差异性，保证产品完整度，提高整形精度和预锻质量，从而能够直接进行终锻，减小锻压次数，提高工作效率，并降低锻压成本。

具体的，导料部400倾斜设置，其与平面部的夹角为7°，导料部400的内侧壁包括与端轴成型腔202相邻的第一侧边402和与平衡重成型腔201相邻的第二侧边403，其中第二侧边403远离第一侧边402的一端与平衡重成型腔201的端部紧邻设置；导料部400设置有四个，分设于平衡重成型腔201与端轴成型腔202之间。

导料部400采用上述结构后，能够保证合模时，紧邻于预锻单元型腔200开口（具体为两端位置的平衡重成型腔201和两个端轴成型腔202之间）外的部分坯料，能够顺着倾斜的导料部400进入到平衡重成型腔201内，进而增加平衡重成型腔201的坯料量，有利于锻压时批量填充进入平衡重成型腔201的腔底位置，提高预锻单元型腔200内坯料的填充率，增加预锻坯料成型完成度，提高预锻质量，减少预锻后坯料与最终产品之间的差异性，从而减小锻压次数，提高锻压效率并降低锻压成本。

分型面300与预锻单元型腔200的腔壁圆弧过渡连接。采用上述结构后，增大了预锻单元型腔200的开口尺寸，方便将坯料放置于预锻单元型腔200内，使得锻压时坯料更多部分填入预锻单元型腔200内，增加填充度，从而减小预锻后坯料与最终产品的差异性，保证预锻后产品的完整度，提升预锻质量，达到初步整形的效果，从而减少锻压次数，提升锻压效率，降低成本。

平面部500的周向外缘延伸至与其对应的预锻单元模100的周向外缘。通过采用上述设计，增大了平面部500的尺寸，进而增大了两个预锻单元模100合模后的阻力面，使得预锻上模101和预锻下模102分型面之间的坯料能够顺着导料部400填入预锻单元型腔200内，保证预锻后坯料的完整度，提高预锻质量。

预锻下模102上还设置有沿铅垂方向延伸且供顶杆穿设的四个顶出孔600，四个顶出孔600分别一一对应设置于四个导料部400上。

通过在四个导料部400位置均设置顶出孔600，在预锻成型后，顶杆从下向上穿过顶出孔600，同时作用于预锻后的坯料上，以将坯料平稳的从预锻下模102的预锻单元型腔200中顶出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种曲轴预锻模具，包括具有预锻单元型腔（200）的两个预锻单元模（100），两个所述预锻单元模（100）的预锻单元型腔（200）组合形成预锻型腔，所述预锻单元型腔（200）包括沿其长度方向分布的平衡重成型腔（201）和设置于所述平衡重成型腔（201）两侧的端轴成型腔（202），其特征在于：

两个所述预锻单元模（100）的分型面（300）均包括与所述平衡重成型腔（201）相邻的导料部（400）以及围设于所述导料部（400）和所述预锻单元型腔（200）开口外的平面部（500），所述导料部（400）包括与所述平面部（500）相邻的外侧边（401）和与所述预锻单元型腔（200）相邻的内侧边，所述外侧边（401）与所述平衡重成型腔（201）腔底的高度距离大于所述内侧边与所述平衡重成型腔（201）腔底的高度距离，所述外侧边（401）向所述内侧边逐步过渡设置。

2.根据权利要求1所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述内侧边包括与所述端轴成型腔（202）相邻的第一侧边（402）和与所述平衡重成型腔（201）相邻的第二侧边（403）。

3.根据权利要求2所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述第二侧边（403）远离所述第一侧边（402）的一端与所述平衡重成型腔（201）的端部紧邻设置。

4.根据权利要求1所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述导料部（400）倾斜设置。

5.根据权利要求4所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述导料部（400）与所述平面部（500）的夹角为5～10°。

6.根据权利要求1所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述分型面（300）与所述预锻单元型腔（200）的腔壁圆弧过渡连接。

7.根据权利要求1所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述平面部（500）的周向外缘延伸至与其对应的预锻单元模（100）的周向外缘。

8.根据权利要求1所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述导料部（400）设置有四个，分设于所述平衡重成型腔（201）与所述端轴成型腔（202）之间。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的曲轴预锻模具，其特征在于：两个预锻单元模（100）中，其中一个为预锻下模（102），所述预锻下模（102）上设置有沿铅垂方向延伸且供顶杆穿设的顶出孔（600）。

10.根据权利要求9所述的曲轴预锻模具，其特征在于：所述顶出孔（600）设置有四个，分别一一对应设置于四个所述导料部（400）上。

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