異形零件封閉式壓力成型方法及鎖模機(jī)構(gòu)技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種異形零件封閉式壓力成型方法及鎖模機(jī)構(gòu)，該方法通過靜模、動(dòng)模、鎖模機(jī)構(gòu)、擠壓模、壓力機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)工件的成型，其中所述靜模、動(dòng)模被所述鎖模機(jī)構(gòu)鎖緊后能合模形成一凹模，所述擠壓模的一端能在壓力機(jī)的作用下進(jìn)入由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔，并得到和工件完全匹配的型腔；該方法包括制毛坯、預(yù)熱、采用鎖模機(jī)構(gòu)合模、采用壓力機(jī)擠壓和開模得到工件等步驟。本方法具有工序簡單、產(chǎn)品精度高、節(jié)約材料、制造成本較低等優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及異形金屬零件的成型工藝，特別是一種異形零件的封閉式擠壓/鍛壓成型 方法及其專用設(shè)備。
技術(shù)介紹
在現(xiàn)有技術(shù)中，加工汽車十字軸、轉(zhuǎn)向節(jié)等異形金屬零件時(shí)，常常采用鍛造成型(熱 鍛壓)技術(shù)，即用動(dòng)模(可為凹模、凸模或沖頭)對(duì)放置在靜模(通常為凹模)中的經(jīng)過 預(yù)鍛的坯料加壓，使之產(chǎn)生塑性流動(dòng)，從而獲得相應(yīng)于模具的凹凸模形狀或型孔制件的鍛 壓方法。這種方法加工產(chǎn)品時(shí)，需先將坯料經(jīng)過預(yù)鍛后再精鍛或直接終鍛，并放置于靜模 型腔中，再采用壓力機(jī)帶動(dòng)動(dòng)模落下對(duì)工件毛坯進(jìn)行擠壓成型，這種方法由于是開式熱鍛 壓，靜模和動(dòng)模容易錯(cuò)位，其工件在成型過程中就會(huì)產(chǎn)生飛邊，不但浪費(fèi)原材料和增加加 熱成本，還影響產(chǎn)品的精度。現(xiàn)有的鍛造成型(熱鍛壓)方法，主要存在以下不足1、 加工工序復(fù)雜。需經(jīng)過下料、預(yù)鍛、鍛壓、切邊和精加工才能最終成型出產(chǎn)品。2、 浪費(fèi)原材料。由于鍛件的飛邊占到毛坯重量的10-40%，下料需要量較大，嚴(yán)重浪費(fèi)了原材料，而且增加了加熱成本費(fèi)用。3、 產(chǎn)品精度不高。熱鍛壓的產(chǎn)品需要經(jīng)過切邊和精加工工藝處理，不能一次成型。4、 增加了產(chǎn)品成本。由于加工工序和方法較復(fù)雜，進(jìn)而增加了產(chǎn)品的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，而提供一種加工工序 簡單、節(jié)約原材料，而且產(chǎn)品精度高、成本低的異形零件封閉式壓力成型方法。 本專利技術(shù)的另一目的是提供實(shí)現(xiàn)所述方法的鎖模機(jī)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案 一種異形零件封閉式壓力成型方法， 該方法包括以下步驟a、制毛坯，根據(jù)待成型工件的形狀計(jì)算毛坯的重量，并按照該重量獲取毛坯；此點(diǎn) 屬于為普通技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。b、 預(yù)熱，對(duì)毛坯預(yù)熱使其軟化，并將預(yù)熱后的毛坯放置于靜模的內(nèi)腔中；具體實(shí)施 時(shí)，根據(jù)材料的不同，預(yù)熱溫度可能有所不同，只需保證使其毛坯軟化，易于鍛/擠壓變 形即可。c、 合模，采用鎖模機(jī)構(gòu)，使動(dòng)模與靜模準(zhǔn)確合攏并鎖緊，所述毛坯被鎖定于靜模、 動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔中，上述步驟中需保證預(yù)熱后的毛坯形狀不至于影響動(dòng)模與靜模的合 攏；具體實(shí)施時(shí)，可將毛坯件做的略長，使其橫截面積不至于過大而影響動(dòng)模與靜模的順 利合模即可。d、 加壓，采用壓力機(jī)將擠壓模的一端壓入由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔中，使毛坯 材料在強(qiáng)制擠壓下發(fā)生變形、流動(dòng)，填滿型腔內(nèi)部并成型；e、 開模，操作壓力機(jī)將擠壓模退出由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔，打開鎖模機(jī)構(gòu)使 動(dòng)模與靜模分離，得到所需產(chǎn)品。一種異形零件封閉式壓力成型鎖模機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括機(jī)座、靜模座、動(dòng)模座及 其模具；還包括機(jī)械臂和液壓伸縮缸；其中靜模座設(shè)置于機(jī)座的一端，用于安裝靜模；機(jī) 座上正對(duì)靜模座設(shè)置有滑動(dòng)導(dǎo)軌；動(dòng)模座可滑動(dòng)地設(shè)置在滑動(dòng)導(dǎo)軌上并與靜模座對(duì)應(yīng)，用 于安裝動(dòng)模；所述機(jī)械臂由相互鉸接的兩連板構(gòu)成，機(jī)械臂的一端鉸接在與動(dòng)模座相連的 支座上，機(jī)械臂的另一端鉸接在滑動(dòng)導(dǎo)軌上與動(dòng)模座相對(duì)的另一端，具體實(shí)施時(shí)可在此處 設(shè)置一個(gè)固定支座，將機(jī)械臂此端鉸接在其上；所述液壓伸縮缸的伸縮端與機(jī)械臂中部兩 連板鉸接處相連接，液壓伸縮缸的固定端固定在機(jī)座上，液壓伸縮缸的伸縮可帶動(dòng)兩連板 角度張開或者合攏，其中導(dǎo)軌的長度、連板的長度以及靜模座的位置匹配地合理設(shè)置，使 得當(dāng)連板伸直后，動(dòng)模座上的動(dòng)模和靜模座上的靜模之間能恰好合攏鎖緊，這樣，當(dāng)進(jìn)行 擠壓時(shí)，動(dòng)模座所受的壓力是通過伸直的機(jī)械臂傳遞到固定支座上進(jìn)行抵消，而不是傳遞 給液壓伸縮缸，故動(dòng)模座可以承受很大的擠壓力，保證了工件能夠被擠壓成型。所述液壓 伸縮缸的伸縮端與機(jī)械臂中部兩連板鉸接處相連接，液壓伸縮缸的固定端固定在機(jī)座上。本專利技術(shù)通過靜模、動(dòng)模、鎖模機(jī)構(gòu)、擠壓模、壓力機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)工件的成型，其中所 述靜模、動(dòng)模被所述鎖模機(jī)構(gòu)鎖緊后能合模形成一凹模，所述擠壓模的一端能在壓力機(jī)的 作用下進(jìn)入由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔，并得到和工件完全匹配的型腔。本專利技術(shù)中，所采用的靜模和動(dòng)模可根據(jù)具體不同的待成型工件設(shè)計(jì)不同的結(jié)構(gòu)，但其 原理均相同，即靜模和動(dòng)模的對(duì)合面上各自設(shè)置有工件的半個(gè)型腔，合攏后即可形成與工 件形狀匹配的型腔，并合攏后留有供擠壓模進(jìn)入的擠壓通道，具體實(shí)施時(shí)，可根據(jù)不同工 件的形狀復(fù)雜程度設(shè)置一個(gè)擠壓通道或兩個(gè)擠壓通道，例如對(duì)于汽車十字軸零件在加工時(shí)即可設(shè)置為兩個(gè)擠壓通道，這樣能較好地保證擠壓時(shí)受力平衡，利于工件成型。擠壓模設(shè) 置為凸模形式，其截面形狀與預(yù)留的擠壓通道截面形狀匹配，其擠壓端面與待成型工件的 表面匹配，使得當(dāng)擠壓模擠壓至極限位置后，擠壓模與靜模、動(dòng)模之間一起構(gòu)成的腔體即 恰好為待成型工件的形狀。本專利技術(shù)中，所述的壓力機(jī)可采用現(xiàn)有技術(shù)中的普通壓力機(jī)，如液壓機(jī)和摩擦式壓力機(jī); 鎖模機(jī)構(gòu)與液壓機(jī)配合構(gòu)成擠壓成型，鎖模機(jī)構(gòu)與摩擦式壓力機(jī)配合則構(gòu)成鍛壓壓成型；為保證擠壓時(shí)傳動(dòng)受力更平穩(wěn)，可優(yōu)先選擇液壓型壓力機(jī)，實(shí)施時(shí)合理設(shè)置壓力機(jī)和鎖模 機(jī)構(gòu)之間安裝位置，使得壓力機(jī)能帶動(dòng)擠壓模進(jìn)入擠壓通道內(nèi)進(jìn)行擠壓或鍛壓即可。具體工作時(shí)，靜模安裝固定在靜模座上，動(dòng)模安裝固定于動(dòng)模座上，毛坯置于靜模內(nèi) 腔中，操縱液壓伸縮缸的伸縮端伸出，使得相互鉸接的兩連板伸直，動(dòng)模隨著動(dòng)模座一體 沿滑動(dòng)導(dǎo)軌向靜模端移動(dòng)與靜模進(jìn)行合模并將毛坯鎖定于動(dòng)模和靜模的內(nèi)腔中；再操縱壓 力機(jī)將擠壓模的一端擠入內(nèi)腔，擠壓成型得到工件；最終操縱液壓伸縮缸的伸縮端縮回， 使動(dòng)模與靜模分離，取出成型工件，即得到所需產(chǎn)品。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 本專利技術(shù)方法加工工序簡單，成本更低。本專利技術(shù)方法采用封閉式加壓技術(shù)，只需將 計(jì)量好重量的坯件預(yù)熱(軟化)后放置入靜模內(nèi)，靜模、動(dòng)模在鎖模機(jī)構(gòu)的作用下，不但 解決了靜模、動(dòng)模的錯(cuò)位問題；而且靜模與動(dòng)模之間能夠承受很大的擠壓力，合模后由壓 力機(jī)將擠壓模的一端壓入靜模、動(dòng)模的內(nèi)腔，即可一次成型得到工件，使得加工工序更簡 單；還避免產(chǎn)生飛邊，可節(jié)約材料20 — 35%;同時(shí)避免了噪聲的產(chǎn)生，更能達(dá)到環(huán)保要求。2、 本專利技術(shù)設(shè)備加工精度高。產(chǎn)品可一次加壓成型，產(chǎn)品成型后即和模具型腔一致， 無需切邊，保證了工件的精度。3、 本專利技術(shù)設(shè)備構(gòu)思巧妙，設(shè)計(jì)合理。本專利技術(shù)中進(jìn)一步采用了自主設(shè)計(jì)的鎖模機(jī)構(gòu)進(jìn) 行鎖模，與本申請(qǐng)人已經(jīng)另行申請(qǐng)的專用模具配合，所得擠壓時(shí)靜模與動(dòng)模之間能夠承受 很大的擠壓力，這樣就使得各種形狀奇特的異形件均能一次擠壓成型，能保證了工件的成 型質(zhì)量。附圖說明圖1為本專利技術(shù)所釆用設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，其中鎖模機(jī)構(gòu)處于開模狀態(tài)。 圖2為圖1中鎖模機(jī)構(gòu)合模后的狀態(tài)示意圖。圖3為以工件轉(zhuǎn)向節(jié)為實(shí)例時(shí)的靜模、動(dòng)模、擠壓模結(jié)構(gòu)示意圖，為顯示清楚，圖中去掉了動(dòng)模。圖4為圖3去掉擠壓模后的俯視圖。圖5為以工件十字軸為實(shí)例時(shí)的靜模、動(dòng)模、擠壓模結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。 一種異形零件封閉式擠壓成型方法，該方法包括以下步驟a、 毛坯下料，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算待成型工件所需金屬的重量，按計(jì)算的重量獲 取毛坯料；具體實(shí)施時(shí)，可采取計(jì)算、稱量等方法保證重量相同，此點(diǎn)屬于為普通技術(shù)人 員公知的現(xiàn)有技術(shù)。b、 預(yù)熱，對(duì)下料的毛坯進(jìn)行預(yù)熱使其軟化，并將預(yù)熱后的毛坯放置于靜模的內(nèi)腔中； 具體實(shí)施時(shí)，根據(jù)材料的不同，預(yù)熱溫度有所不同，只需保證使其金屬毛本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
異形零件封閉式壓力成型方法，該方法包括以下步驟：　ａ、制毛坯，根據(jù)待成型工件的形狀計(jì)算毛坯的重量，并按照該重量獲取毛坯；　ｂ、預(yù)熱，對(duì)上述毛坯預(yù)熱使其軟化，并將該預(yù)熱后的毛坯放置于靜模的內(nèi)腔中；　ｃ、合模，采用鎖模機(jī)構(gòu)，使 動(dòng)模與靜模準(zhǔn)確合攏并鎖緊，所述毛坯被鎖定于靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔中，該步驟中需保證預(yù)熱后的毛坯形狀不至于影響動(dòng)模與靜模的合攏；　ｄ、加壓，采用壓力機(jī)將擠壓模的一端壓入由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔中，使毛坯材料在強(qiáng)制壓力下發(fā)生變形和流動(dòng) ，并填滿型腔內(nèi)部成型；　ｅ、開模，操作壓力機(jī)將擠壓模退出由靜模、動(dòng)模構(gòu)成的凹模內(nèi)腔，打開鎖模機(jī)構(gòu)使動(dòng)模與靜模分離，得到所需產(chǎn)品。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉天海，蘇曉云，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：劉天海，
類型：發(fā)明
國別省市：85[中國|重慶]