CN220560349U - 一种卧式钢管镦粗模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种卧式钢管镦粗模具，它包括用于对钢管进行夹紧的夹钳模具，夹钳模具的另一端对接有模套，模套的内部定位安装有第一模芯和第二模芯，所述第一模芯和第二模芯的顶端通过对称的压板和螺栓压紧固定在模套内部；还包括内模，所述内模通过长螺栓依次连接顶盘和第一法兰板。通过此卧式模具能够很好的适应热挤压锻造工艺，能够实现长度较长钢管的卧式水平镦粗，通过将坯料局部加热之后锻压至特定的形状后再进行车加工，可以减少材料加工量和加工周期。
Description
技术领域
本实用新型属于钢材热锻造制造装置领域，具体涉及一种卧式钢管镦粗模具，具体涉及金属及非金属材料先进制备、加工成型技术。
背景技术
中缸作为工程机械油缸的一个零件，其端头部位通常为镦粗结构，由于其形状较复杂，传统的加工方式加工量较大，加工周期长，材料损耗大，生产成本高。
而且目前通常采用的镦粗结构为立式镦粗结构，而且采用冷镦粗，此种立式镦粗结构通常只能适用于长度短的钢管的镦粗，对于长度较大的管材，由于需要较长的安装空间，无法采用立式镦粗结构。因此，需要设计一种卧式镦粗模具来实现钢管的卧式镦粗。
采用热挤压锻造的方式将坯料局部锻压至特定的形状后再进行车加工，可以减少材料加工量和加工周期。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种卧式钢管镦粗模具，通过此卧式模具能够很好的适应热挤压锻造工艺，能够实现长度较长钢管的卧式水平镦粗，通过将坯料局部加热之后锻压至特定的形状后再进行车加工，可以减少材料加工量和加工周期。
为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种卧式钢管镦粗模具，它包括用于对钢管进行夹紧的夹钳模具，夹钳模具的另一端对接有模套，模套的内部定位安装有第一模芯和第二模芯，所述第一模芯和第二模芯的顶端通过对称的压板和螺栓压紧固定在模套内部；
还包括内模，所述内模通过长螺栓依次连接顶盘和第一法兰板。
所述夹钳模具采用半圆弧套结构，半圆弧套结构的内弧形壁上加工有用于和钢管外壁相咬合的深槽结构，半圆弧套结构的外弧形壁上加工有夹钳模具定位阶梯，夹钳模具定位阶梯与模座相配合，夹钳模具定位阶梯的两侧分别对称加工有阶梯槽。
所述模套的内弧形壁上加工用于定位第一模芯的第一弧形阶梯，第一弧形阶梯的另一侧设置有用于和第一模芯相配合的第一弧形支撑阶梯，第一弧形支撑阶梯的另一侧设置有用于和第二模芯相配合的第二弧形阶梯，第二弧形阶梯的另一侧设置有用于和第二模芯相配合的第二弧形支撑阶梯，所述模套的外壁中间部位加工有用于和模座相配合的模套定位台阶，模套的顶端加工有用于和压板相配合的压板螺纹孔。
所述第一模芯的端头加工有用于和第一弧形阶梯相配合的第一模芯定位阶梯，第一模芯的内部加工有第一内成型模腔，第一内成型模腔的末端设置有过渡阶梯，第一模芯的顶端两侧加工有用于和压板相配合的第一压板安装槽。
所述第二模芯的端头加工有用于和第二弧形阶梯相配合的第二模芯定位阶梯，第二模芯的内部加工有第二内成型模腔，第二内成型模腔的一端与过渡阶梯过渡对接，第二模芯的顶端两侧加工有用于和压板相配合的第二压板安装槽，第二内成型模腔与钢管镦粗段的尺寸相配合。
所述第一法兰板的另一端通过第二法兰与连接杆相连，连接杆的另一端设置有第三法兰。
本实用新型有如下有益效果：
1、通过此卧式模具能够很好的适应热挤压锻造工艺，能够实现长度较长钢管的卧式水平镦粗，通过将坯料局部加热之后锻压至特定的形状后再进行车加工，可以减少材料加工量和加工周期。
2、通过上述的组合式成型模具结构保证了在镦粗过程中，实现钢管的镦粗端的镦粗工艺过程。而且采用多段组合式的结构，相对于整体模具，模具采用分体式设计，可以充分利用内圈部分抗高温高压和外圈部分高韧性的特性，不仅可以使模具便于加工，还能增加模具使用寿命和产品尺寸精度。
3、第二模芯采用耐热钢，热处理状态为淬火态，基体硬度较高，从而保证其耐高温和耐磨的性能。
4、通过上述的内模结构能够用于和钢管的镦粗端相配合。进而实现镦粗端的成型。
5、通过以上方法复压后的钢管，直线度可以控制在3mm以内，大大减小了加工余量，从而降低了制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型镦粗前钢管的布置图。
图2为本实用新型镦后前钢管的布置图。
图3为本实用新型钢管镦粗前结构图。
图4为本实用新型钢管镦粗后结构图。
图5为本实用新型夹钳模具与组合式成型模具结构组合结构图。
图6为本实用新型夹钳模具主视图。
图7为本实用新型夹钳模具侧视图。
图8为本实用新型模套主视图。
图9为本实用新型模套侧视图。
图10为本实用新型第一模芯主视图。
图11为本实用新型第一模芯侧视图。
图12为本实用新型第二模芯主视图。
图13为本实用新型第二模芯侧视图。
图14为本实用新型压板结构图。
图中：夹钳模具1、钢管2、第一模芯3、压板4、模套5、螺栓6、第二模芯7、内模8、顶盘9、长螺栓10、第一法兰板11；
夹钳模具定位阶梯101、深槽结构102、阶梯槽103；
第一弧形阶梯501、第一压板安装槽302、第一内成型模腔303、过渡阶梯304；
第一弧形阶梯501、第一弧形支撑阶梯502、压板螺纹孔503、模套定位台阶504、第二弧形阶梯505、第二弧形支撑阶梯506；
第二模芯定位阶梯701、第二压板安装槽702、第二内成型模腔703。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-14，一种卧式钢管镦粗模具，它包括用于对钢管进行夹紧的夹钳模具1，夹钳模具1的另一端对接有模套5，模套5的内部定位安装有第一模芯3和第二模芯7，所述第一模芯3和第二模芯7的顶端通过对称的压板4和螺栓6压紧固定在模套5内部；还包括内模8，所述内模8通过长螺栓10依次连接顶盘9和第一法兰板11。通过此卧式模具能够很好的适应热挤压锻造工艺，能够实现长度较长钢管的卧式水平镦粗，通过将坯料局部加热之后锻压至特定的形状后再进行车加工，可以减少材料加工量和加工周期。
进一步的，所述夹钳模具1采用半圆弧套结构，半圆弧套结构的内弧形壁上加工有用于和钢管外壁相咬合的深槽结构102，半圆弧套结构的外弧形壁上加工有夹钳模具定位阶梯101，夹钳模具定位阶梯101与模座相配合，夹钳模具定位阶梯101的两侧分别对称加工有阶梯槽103。通过上述的夹钳模具1能够用于对钢管2进行可靠的夹紧，进而便于后续写镦粗工艺，防止其在镦粗过程中发生移动。通过深槽结构102保证了夹持力。
进一步的，所述模套5的内弧形壁上加工用于定位第一模芯3的第一弧形阶梯501，第一弧形阶梯501的另一侧设置有用于和第一模芯3相配合的第一弧形支撑阶梯502，第一弧形支撑阶梯502的另一侧设置有用于和第二模芯7相配合的第二弧形阶梯505，第二弧形阶梯505的另一侧设置有用于和第二模芯7相配合的第二弧形支撑阶梯506，所述模套5的外壁中间部位加工有用于和模座相配合的模套定位台阶504，模套5的顶端加工有用于和压板4相配合的压板螺纹孔503。通过上述的模套5其整体外形结构为带台阶的圆柱体，外圆有装配台阶，内圆与第一模芯和第二模芯外圆吻合。
进一步的，所述第一模芯3的端头加工有用于和第一弧形阶梯501相配合的第一模芯定位阶梯301，第一模芯3的内部加工有第一内成型模腔303，第一内成型模腔303的末端设置有过渡阶梯304，第一模芯3的顶端两侧加工有用于和压板4相配合的第一压板安装槽302。通过第一模芯3与待镦粗钢管2靠近镦粗端相配合，采用合金钢。
进一步的，所述第二模芯7的端头加工有用于和第二弧形阶梯505相配合的第二模芯定位阶梯701，第二模芯7的内部加工有第二内成型模腔703，第二内成型模腔703的一端与过渡阶梯304过渡对接，第二模芯7的顶端两侧加工有用于和压板4相配合的第二压板安装槽702，第二内成型模腔703与钢管镦粗段的尺寸相配合。第二模芯7采用耐热钢，热处理状态为淬火态，基体硬度较高，从而保证其耐高温和耐磨的性能。
进一步的，所述第一法兰板11的另一端通过第二法兰12与连接杆13相连，连接杆13的另一端设置有第三法兰14。通过上述的内模结构能够用于和钢管18的镦粗端相配合。进而实现镦粗端的成型。
实施例2：
采用一种卧式钢管镦粗模具进行钢管镦粗成型的方法，包括以下步骤：
步骤一，将钢管2待镦粗的一端放置在高频电炉中局部加热；
步骤二，将加热完毕的钢管2放置在夹钳模具1和第一模芯3和第二模芯7的内部，并保证加热端放置在第二模芯7的内部；
步骤三，将夹钳模具1和第一模芯3和第二模芯7上部分下压至钢管2完全固定；
步骤四，将内模结构从右端推入钢管18的镦粗端内孔，内模结构的顶盘9推进第二模芯7的第二内成型模腔703，直至无法推动为止；此时钢管2的镦粗端会在第二内成型模腔703内外径逐渐增大至第二内成型模腔703的尺寸，内径缩小至内模8尺寸；
步骤五，将内模拉出镦粗端，并将上模部分上抬，得到锻压完成的中缸，但此时直线度较差，需要反向压制；
步骤六，将初步成型的钢管2转动180°，进而使得钢管2在模具内部上下翻转180°，趁着钢管加热段的余热再通过上部液压活塞杆下压钢管，再反复压制转动3-5次，每次压制停留时间10-15秒。
Claims (6)
1.一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：它包括用于对钢管进行夹紧的夹钳模具（1），夹钳模具（1）的另一端对接有模套（5），模套（5）的内部定位安装有第一模芯（3）和第二模芯（7），所述第一模芯（3）和第二模芯（7）的顶端通过对称的压板（4）和螺栓（6）压紧固定在模套（5）内部；
还包括内模（8），所述内模（8）通过长螺栓（10）依次连接顶盘（9）和第一法兰板（11）。
2.根据权利要求1所述一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：所述夹钳模具（1）采用半圆弧套结构，半圆弧套结构的内弧形壁上加工有用于和钢管外壁相咬合的深槽结构（102），半圆弧套结构的外弧形壁上加工有夹钳模具定位阶梯（101），夹钳模具定位阶梯（101）与模座相配合，夹钳模具定位阶梯（101）的两侧分别对称加工有阶梯槽（103）。
3.根据权利要求1所述一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：所述模套（5）的内弧形壁上加工用于定位第一模芯（3）的第一弧形阶梯（501），第一弧形阶梯（501）的另一侧设置有用于和第一模芯（3）相配合的第一弧形支撑阶梯（502），第一弧形支撑阶梯（502）的另一侧设置有用于和第二模芯（7）相配合的第二弧形阶梯（505），第二弧形阶梯（505）的另一侧设置有用于和第二模芯（7）相配合的第二弧形支撑阶梯（506），所述模套（5）的外壁中间部位加工有用于和模座相配合的模套定位台阶（504），模套（5）的顶端加工有用于和压板（4）相配合的压板螺纹孔（503）。
4.根据权利要求1所述一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：所述第一模芯（3）的端头加工有用于和第一弧形阶梯（501）相配合的第一模芯定位阶梯（301），第一模芯（3）的内部加工有第一内成型模腔（303），第一内成型模腔（303）的末端设置有过渡阶梯（304），第一模芯（3）的顶端两侧加工有用于和压板（4）相配合的第一压板安装槽（302）。
5.根据权利要求1所述一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：所述第二模芯（7）的端头加工有用于和第二弧形阶梯（505）相配合的第二模芯定位阶梯（701），第二模芯（7）的内部加工有第二内成型模腔（703），第二内成型模腔（703）的一端与过渡阶梯（304）过渡对接，第二模芯（7）的顶端两侧加工有用于和压板（4）相配合的第二压板安装槽（702），第二内成型模腔（703）与钢管镦粗段的尺寸相配合。
6.根据权利要求1所述一种卧式钢管镦粗模具，其特征在于：所述第一法兰板（11）的另一端通过第二法兰（12）与连接杆（13）相连，连接杆（13）的另一端设置有第三法兰（14）。
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