CN115194076A - 双耳铰锻件的锻造模具及锻造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及双耳铰锻造工艺技术领域，特别是涉及一种双耳铰锻件的锻造模具及锻造方法，包括下模，下模中设有下模型腔，下模型腔中穿设有下顶出，下模上端对称设有两下半弧形槽；上模上部为竖直滑槽，竖直滑槽中穿设有上冲头，上模下部为上模型腔，上模下端设有两个上半弧形槽；下模与上模合模后，上冲头底部、上模型腔和下模型腔能够形成与双耳铰外廓相适配的型腔，上半弧形槽和下半弧形槽合为两个冲孔槽，每个冲孔槽中均穿设有水平冲头；本发明使坯料在三向压力下成形，避免晶体单一受力，有利于晶粒细化，提升锻件性能；同时上冲头和水平冲头部分冲孔，能够减少二次冲孔加工工时，节约原材料，有利于提高锻件质量、延长锻件和模具的使用寿命。

Description

双耳铰锻件的锻造模具及锻造工艺

技术领域

本发明涉及双耳铰锻造工艺技术领域，特别是涉及一种双耳铰锻件的锻造模具及锻造工艺。

背景技术

耳铰是一种应用于固定或承重装置上的重要的连接零部件，因此要求其具有良好的机械性能，现有技术中一般采用闭式模锻法生产，现有锻造生产工艺一般为，加热坯料，然后将坯料放入模具中，使用单一冲头上冲为U型结构，然后再使用加工设备分别加工出双耳铰左右两侧的水平孔和顶部的圆孔。

现有的闭式模锻设备及模锻工艺存在着一定的缺点：使用单一冲头对坯料挤压成形，为保证锻件在模具中充满，保证成形效果，该冲头载荷较大，容易损坏模具；当设备供压不足，冲头载荷较小时，双耳铰锻件双耳下端处不易充满，产品质量不达标，无法使用，需要再次加料、加热，二次加工，否则只能废弃，浪费原材料，影响产品质量及生产效率。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，从而提供一种能够节约原材料、减少加工工时，并且形成更连续的金属流线，能提高锻件质量的锻造模具及锻造工艺。

发明解决所述问题，采用的技术方案是：

一种双耳铰锻件的锻造模具，包括下模和上模，下模中设有下模型腔，下模型腔中穿设有下顶出，下模上端对称设有两个下半弧形槽；上模为中空筒状结构，上模内腔上部设有竖直滑槽，竖直滑槽中穿设有上冲头，上模内腔下部设有与双耳铰顶部适配的上模型腔，上模下端对应下半弧形槽设有两个上半弧形槽；下模与上模合模后，上冲头底部、上模型腔和下模型腔能够形成与双耳铰外廓相适配的型腔，两上半弧形槽和其对应的下半弧形槽合为两个冲孔槽，每个冲孔槽中均穿设有水平冲头。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

竖直滑槽中设有限位槽，上冲头顶部对应限位槽设有第一限位环；限制上冲头位移量，避免过位。

上冲头下端设置有与双耳铰顶部圆孔对应的下凸部；加工出部分双耳铰顶部的圆孔。

两水平冲头远离型腔一侧设置有第二限位环；限制水平冲头位移量，避免过位，损伤模具型腔。

下模型腔的中间为上凸部，上凸部两侧均设有耳槽，下顶出穿设于上凸部中。

本发明还提供了一种双耳铰锻件的锻造工艺，使用双耳铰锻件的锻造模具进行锻造，包括如下步骤：

S1，坯料加热：坯料加热到始锻温度，使坯料内外温度均匀；

S2，将坯料放入模具：坯料放入下模的下模型腔中，此时两个水平冲头的内侧端面与下模型腔的左右内侧面齐平；

S3，下模和上模合模：上模向下运动与下模合模，坯料位于竖直滑槽、上模型腔和下模型腔之间；

S4：上冲头下冲：控制上冲头下冲位移量，使上冲头下冲至预设位置，将坯料挤压进上模型腔和下模型腔中，此时坯料双耳下端并未充满；

S5，水平冲头横冲：两水平冲头相向运动，挤压坯料，将下模型腔未充满处充满，坯料锻造成形结束，形成双耳铰；

S6，回程：上冲头回程，上模和两水平冲头回程；

S7，送出：下顶出向上运动，将双耳铰锻件从下模型腔中顶出。

进一步的，步骤S4中，上冲头下冲至第一限位环接触到限位槽底部时停止；步骤S5中，水平冲头运动至第二限位环接触到下模和上模外壁时停止；上冲头下冲至第一限位环接触到限位槽底部时，下模型腔耳槽下端未充满，上冲头载荷较小，不易损伤模具，水平冲头运动至第二限位环接触到下模和上模外壁时，耳槽下端充满且水平冲头内端不与下模型腔上凸部接触，不会对模具造成损伤，能够延长模具使用寿命。

采用本发明现有技术相比，其突出的特点是：

通过本发明，使坯料在一个上冲头、两个水平冲头的三向压应力下成形，坯料在较小成形载荷下能够实现成形饱满，避免晶体单一受力，有利于晶粒细化，提升锻件性能，避免载荷过大，加速磨具磨损，增加模具使用寿命；同时上冲头对顶部的圆孔、两水平冲头对两侧的水平孔进行半冲孔，能够减少二次冲孔加工工时，节约原材料，并且有利于形成更连续的金属流线，能提高锻件质量、延长锻件使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中双耳铰锻件的锻造模具的结构示意图；

图2为本发明实施例中将坯料放入模具时的结构示意图；

图3为本发明实施例中上模、下模合模后的俯视结构示意图；

图4为图2中A-A处的剖视结构示意图；

图5为本发明实施例中上冲头下冲时的结构示意图；

图6为本发明实施例中水平冲头横冲时的俯视结构示意图；

图7为图5中B-B处的剖视结构示意图；

图8为本发明实施例回程时的结构示意图；

图9为本发明实施例下顶出送出时的结构示意图；

图10为本发明实施例坯料加工过程的结构示意图；

图11为本发明实施例双耳铰成形后的结构示意图。

图中：1、下模；101、下模型腔；1011、上凸部；1012、耳槽；102、下半弧形槽；2、上模；201、竖直滑槽；2011、限位槽；202、上模型腔；203、上半弧形槽；3、下顶出；4、上冲头；401、第一限位环；402、下凸部；5、水平冲头；501、第二限位环；6、坯料；601、水平孔半孔槽；602、顶部圆槽；603、双耳下端未充满处。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。

如图1至图11所示，本发明公开了一种双耳铰锻件的锻造模具，包括下模1和上模2，下模1中设有下模型腔101，下模型腔101的中间为上凸部1011，上凸部1011呈舌状结构，其形状与双耳铰两耳之间的间隙相适配；上凸部1011两侧均设有耳槽1012，耳槽1012与双耳铰双耳下部相适配；上凸部1011中设置有下顶出滑槽，下顶出滑槽中穿设有能够沿下顶出滑槽滑动的下顶出3；上模2为中空筒状结构，上模2内腔上部为竖直滑槽201，竖直滑槽201中穿设有能够沿竖直滑槽201滑动的上冲头4，上模2内腔下部设有与双耳铰上部适配的上模型腔202；上模型腔202由上至下依次为水平部（对应双耳铰顶部）、过度部（对应双耳铰顶部和耳部的过度处）和竖直下模1（对应双耳铰双耳上部）；上端对称设有两个下半弧形槽102，上模2下端对应下半弧形槽102设有两个上半弧形槽203；下模1与上模2合模后，上冲头4底部、上模型腔202和下模型腔101能够形成与双耳铰外廓相适配的型腔，两上半弧形槽203和各自对应的下半弧形槽102分别合为两个冲孔槽，每个冲孔槽中均穿设有水平冲头5。

进一步的，竖直滑槽201中设有限位槽2011，上冲头4顶部对应限位槽2011设有第一限位环401；两水平冲头5远离型腔一侧设置有第二限位环501；通过第一限位环401能限制上冲头4下冲最大位移，通过第二限位环501能限制水平冲头5横冲最大位移；第一限位环401与限位槽2011接触一侧、第二限位环501与下模1和上模2外壁接触一侧均设置有橡胶缓冲垫，进一步起到缓冲效果，保护模具。

进一步的，上冲头4下端设置有与双耳铰顶部圆孔对应的下凸部402；通过下凸部402能够加工出与双耳铰顶部圆孔对应的顶部圆槽602。

本实施例还提供了一种双耳铰锻件的锻造工艺，使用双耳铰锻件的锻造模具进行锻造，以下步骤中上模2、下顶出3、上冲头4、水平冲头5分别连接有液压缸，上模2、下顶出3、上冲头4、水平冲头5上连接的液压缸均已提前设置好液压行程，进行下述操作时，保证下模1已提前安装固定，加工过程中不会出现晃动，具体步骤如下：

S1，坯料6加热：坯料6加热到始锻温度，坯料6的加热温度为1180℃-1220℃，坯料6需保证内外温度均匀；

S2，如图2，将坯料6放入模具：坯料6放入下模1的下模型腔101中，此时两个水平冲头5的内侧端面与下模型腔101的左右内侧面齐平，下顶出3顶面与上凸部1011顶面齐平，坯料6放于下顶出3和上凸部1011的顶面上；

S3，如图4，下模1和上模2合模：上模2向下运动与下模1合模，坯料6位于竖直滑槽201、上模型腔202和下模型腔101之间；

S4：如图5，上冲头4下冲：控制上冲头4下冲位移量，使上冲头4下冲至预设位置，将坯料6挤压进上模型腔202和下模型腔101中，对应双耳铰顶部圆孔加工出顶部圆槽602，此时坯料6双耳下端并未充满，双耳下端形成双耳下端未充满处603；

S5，如图7，水平冲头5横冲：两水平冲头5相向运动，挤压坯料6，对应双耳铰两侧水平孔位置加工出水平孔半孔槽601，同时将下模型腔101未充满处充满，坯料6锻造成形结束，形成双耳铰；

S6，如图8，回程：上冲头4回程，上模2和两水平冲头5回程；

S7，如图9，送出：下顶出3向上运动，将双耳铰锻件从下模型腔101中顶出；

S8，后续加工：加工半成品被顶出后，根据客户需求，由镗铣床或其他钻孔设备对两侧水平孔半孔槽601、顶部圆槽602进行加工。。

进一步的，上冲头4、水平冲头5运动行程可通过压力或位移传感器的反馈进行控制；为完全避免控制系统延迟导致上冲头4、水平冲头5运动超出行程、损毁模具，产生不合格产品，本实施例中设定有第一限位环401和第二限位环501，确保步骤S4中，上冲头4下冲至第一限位环401接触到限位槽2011底部时能够停止；步骤S5中，水平冲头5运动至第二限位环501接触到下模1和上模2外壁的外侧时能够停止。

采用本发明中双耳铰锻件的锻造模具及锻造工艺加工双耳铰构件，通过三向挤压使双耳铰锻件能够在较小成形载荷下成形饱满，同时水平冲头5和上冲头4半穿孔，能够节约原材料、减少二次加工工时，使水平孔和顶部圆孔能够形成更连续的金属流线，能提高锻件质量、延长使用寿命。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种双耳铰锻件的锻造模具，包括下模（1）和上模（2），其特征在于：下模（1）中设有下模型腔（101），下模型腔（101）中穿设有下顶出（3），下模（1）上端对称设有两个下半弧形槽（102）；上模（2）为中空筒状结构，上模（2）内腔上部为竖直滑槽（201），竖直滑槽（201）中穿设有上冲头（4），上模（2）内腔下部有与双耳铰顶部适配的上模型腔（202），上模（2）下端对应下半弧形槽（102）设有两个上半弧形槽（203）；下模（1）与上模（2）合模后，上冲头（4）底部、上模型腔（202）和下模型腔（101）能够形成与双耳铰外廓相适配的型腔，两上半弧形槽（203）和其对应的下半弧形槽（102）合为两个冲孔槽，每个冲孔槽中均穿设有水平冲头（5）。

2.根据权利要求1所述的双耳铰锻件的锻造模具，其特征在于：竖直滑槽（201）中设有限位槽（2011），上冲头（4）顶部对应限位槽（2011）设有第一限位环（401）。

3.根据权利要求2所述的双耳铰锻件的锻造模具，其特征在于：上冲头（4）下端设置有与双耳铰顶部圆孔对应的下凸部（402）。

4.根据权利要求1所述的双耳铰锻件的锻造模具，其特征在于：两水平冲头（5）远离型腔一侧设置有第二限位环（501）。

5.根据权利要求1所述的双耳铰锻件的锻造模具，其特征在于：下模型腔（101）的中间为上凸部（1011），上凸部（1011）两侧均设有耳槽（1012），下顶出（3）穿设于上凸部（1011）中。

6.一种双耳铰锻件的锻造工艺，其特征在于，使用如权利要求1-5中任意一项所述的双耳铰锻件的锻造模具进行，包括如下步骤：

S1，坯料（6）加热：坯料（6）加热到始锻温度，使坯料（6）内外温度均匀；

S2，将坯料（6）放入模具：坯料（6）放入下模（1）的下模型腔（101）中，此时两个水平冲头（5）的内侧端面与下模型腔（101）的左右内侧面齐平；

S3，下模（1）和上模（2）合模：上模（2）向下运动与下模（1）合模，坯料（6）位于竖直滑槽（201）、上模型腔（202）和下模型腔（101）之间；

S4：上冲头（4）下冲：控制上冲头（4）下冲位移量，使上冲头（4）下冲至预设位置，将坯料（6）挤压进上模型腔（202）和下模型腔（101）中，此时坯料（6）双耳下端并未充满；

S5，水平冲头（5）横冲：两水平冲头（5）相向运动，挤压坯料（6），将下模型腔（101）未充满处充满，坯料（6）锻造成形结束；

S6，回程：上冲头（4）回程，上模（2）和两水平冲头（5）回程；

S7，送出：下顶出（3）向上运动，将双耳铰锻件从下模型腔（101）中顶出。

7.根据权利要求6所述的双耳铰锻件的锻造工艺，其特征在于：步骤S4中，上冲头（4）下冲至第一限位环（401）接触到限位槽（2011）底部时停止；步骤S5中，水平冲头（5）运动至第二限位环（501）接触到下模（1）和上模（2）外壁时停止。

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