一種鍛造曲軸的模具制造技術(shù)

一種鍛造曲軸的模具。該模具的上下模的分模面處，沿其模膛型腔周邊設(shè)置了由飛邊橋部和圍繞著該飛邊橋部外周的飛邊倉部所構(gòu)成的飛邊槽。在本發(fā)明專利技術(shù)的飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部處，在下模（或者上模）一側(cè)設(shè)置有超過其分模面的墻體；該凸出的墻體與上模（或者下模）中對(duì)應(yīng)的原飛邊倉部處的凹入部之間，有其寬度與飛邊橋部的高度相當(dāng)?shù)拈g隙。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于在原來對(duì)坯料金屬的水平約束力非常有限的原橋部部位以外設(shè)置了墻體結(jié)構(gòu)，改變了金屬流向，增大了水平流動(dòng)阻力，于是，就可以采用較小的坯料規(guī)格得到合格的鍛件，材料利用率自然就提高了，能源消耗也就有了降低。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及鍛造領(lǐng)域中的模鍛，具體涉及鍛造曲軸的模具。
技術(shù)介紹
在曲軸鍛造成形工藝的模具中，依照傳統(tǒng)的方式，在其模具上下模的分模面處，沿模膛周邊設(shè)置了由飛邊橋部和飛邊倉部構(gòu)成的飛邊槽。飛邊橋部是飛邊槽中和模膛直接連接的一個(gè)間隙面，該間隙面由上下模對(duì)應(yīng)處的各一個(gè)較淺的凹面構(gòu)成，多余金屬通過該間隙面擠出而形成飛邊，它可產(chǎn)生阻力而使金屬充滿模膛。飛邊倉部是圍繞著飛邊橋外周的凹槽，該凹槽由上下模對(duì)應(yīng)處的各一個(gè)較深的凹面構(gòu)成，它用于容納多余的金屬材料以確保曲軸坯最終能夠與模膛吻合而鍛造成型。然而，現(xiàn)有的這類飛邊槽結(jié)構(gòu)，只能在曲軸模鍛成形后期才能產(chǎn)生較大的成形阻力，而在成形前期所產(chǎn)生的對(duì)坯料金屬的水平約束力非常有限，使得材料過早地通過飛邊橋部、而流向了飛邊倉部，造成曲軸平衡塊在其高度方向上的填充成型不足，也就成為了曲軸鍛件的主要成形缺陷。因此，為了保證曲軸鍛件平衡塊部位的良好成形，目前只能靠增大下料規(guī)格來實(shí)現(xiàn)。而下料規(guī)格的增大，勢(shì)必會(huì)造成材料、特別是能源的大量浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在采用現(xiàn)有的飛邊槽結(jié)構(gòu)時(shí)，曲軸鍛件的材料利用率最高還不到75％。材料和能源利用率低，生產(chǎn)成本高，是目前鍛造曲軸的企業(yè)中急需要克服的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠提高曲軸鍛件材料利用率和節(jié)約能源的鍛造曲軸的模具。其技術(shù)方案是這樣一種鍛造曲軸的模具。它與現(xiàn)有模具相同的方面是，該模具的上下模的分模面處，沿其模膛型腔周邊設(shè)置了由飛邊橋部和圍繞著該飛邊橋部外周的飛邊倉部所構(gòu)成的飛邊槽。其改進(jìn)之處是，在飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部處，在下模(或者上模)一側(cè)設(shè)置有超過其分模面的墻體；該凸出的墻體與上模(或者下模)中對(duì)應(yīng)的原飛邊倉部處的凹入部之間，有其寬度與飛邊橋部的高度相當(dāng)?shù)拈g隙。也就是說，在對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部處，在實(shí)際上把那種原由上下模各一個(gè)較深的凹面所構(gòu)成的空間，改為了一邊保留原有的凹面、而另一邊為凸出的墻體所構(gòu)成的較窄的間隙空間了。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，由于在原來對(duì)坯料金屬的水平約束力非常有限的原飛邊橋部外側(cè)增設(shè)了所述墻體結(jié)構(gòu)，于是，在模鍛成形初期就能通過改變金屬的流動(dòng)方向，對(duì)該處向外流動(dòng)的金屬產(chǎn)生強(qiáng)大的水平流動(dòng)阻力，以類似于“擠壓”的方式，迫使原本在成形早期容易流向飛邊倉部的金屬轉(zhuǎn)而流向型腔深處，使充填性能大幅度提高。這樣，就可以采用較小的坯料規(guī)格得到合格的鍛件，材料利用率自然就提高了，能源消耗也就有了降低。由于該墻體結(jié)構(gòu)能產(chǎn)生巨大的水平流動(dòng)阻力，因此我們將該墻體結(jié)構(gòu)稱為阻力墻。下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。附圖說明圖1是本技術(shù)中的下模結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中M-M向剖面圖(包括上模與下模)；圖3是圖2中N-N向剖面圖；圖4是圖1中A-A(旋轉(zhuǎn))所示位置的(上、下模)放大剖面圖；圖5是圖1中B-B所示位置的(上、下模)放大剖面圖；圖6是圖1中C-C所示位置的(上、下模)放大剖面圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1(參考圖1、2、3、4)一種鍛造曲軸的模具。該模具的上下模的分模面56處，沿其模膛型腔3周邊設(shè)置了由飛邊橋部4和圍繞著該飛邊橋部4外周的飛邊倉部7所構(gòu)成的飛邊槽。在本專利技術(shù)的飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部7處，在下模5一側(cè)設(shè)置有超過其分模面56的墻體1(顯然，在必要時(shí)，該墻體1需要為鍛模頂桿孔2讓位)；該凸出的墻體1與上模6中對(duì)應(yīng)的原飛邊倉部7處的凹入部之間，有其寬度與飛邊橋部4的高度相當(dāng)?shù)拈g隙h3。也就是說，在對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部7處，在實(shí)際上取消了現(xiàn)有技術(shù)中的原飛邊倉部7，但即并沒有把該原有的飛邊倉部7封死，而是把該改成為與飛邊橋部4相當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)了。結(jié)合對(duì)本專利技術(shù)優(yōu)越性的了解，本領(lǐng)域的技術(shù)人員看了上述披露后，是完全能夠理解本專利技術(shù)的了；結(jié)合其他條件或要求，也一定能夠設(shè)計(jì)出在實(shí)質(zhì)上與本專利技術(shù)完全相同的鍛造曲軸的模具。由于所述飛邊倉部?jī)H是用于容納多余的金屬材料、以確保曲軸坯最終能夠與模膛吻合而鍛造成型的結(jié)構(gòu)，其具體數(shù)值可以根據(jù)多余的坯料調(diào)整。因此，下模阻力墻墻體1高度h不但應(yīng)與實(shí)際對(duì)應(yīng)的上模的原飛邊倉部的凹面匹配，而且兩者之間的間隙h3也需考慮到容納多余的金屬材料的問題。緊接該阻力墻墻體1側(cè)面的飛邊橋部4的高度h1可以與現(xiàn)有的相等，其寬度b1即可以與現(xiàn)有的寬度相等、也可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。對(duì)應(yīng)于阻力墻墻體1側(cè)面的間隙寬度n可以與飛邊橋部4的高度h1相等，也可以比后者小一點(diǎn)。通常，下模阻力墻墻體1高度h的取值范圍為10mm≤h≤30mm(其具體數(shù)值應(yīng)當(dāng)根據(jù)多余的坯料調(diào)整)；在下模5的凸出的墻體1與上模6中對(duì)應(yīng)的飛邊倉部7處的原凹入部之間的間隙h3范圍為2mm≤h3≤6mm，較好的范圍為2mm≤h3≤3.5mm。進(jìn)一步講，為了不致因阻力墻的存在而影響到模具的正常使用、以達(dá)到最佳的效果。在本具體實(shí)施方式中的模具中，緊接在飛邊橋部4邊沿的阻力墻墻體1側(cè)面，有一定的傾斜度α。顯然，具體的數(shù)值范圍仍需根據(jù)相應(yīng)的具體條件和要求確定。通常，0°≤α≤45°；較好的是0°≤α≤20°。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，為方便模具加工，模膛型腔3的阻力墻墻體1的兩個(gè)外側(cè)面可以與鍛模的外側(cè)面齊平(參考圖2)。此外，由于對(duì)金屬起約束作用的主要是墻體1的內(nèi)側(cè)面，而左右兩側(cè)面的影響并不明顯，因此在一般情況下，該阻力墻墻體1的左右兩側(cè)面間隙寬度n1，應(yīng)比阻力墻墻體1內(nèi)側(cè)面的間隙寬度n寬(比較圖5與圖4)。這樣做主要是為了不影響多余金屬在模鍛后期排除型腔時(shí)的持續(xù)性和均勻性，防止產(chǎn)生回流折迭等缺陷。除存在阻力墻的部位以外，其余部位仍然保留常規(guī)的飛邊槽結(jié)構(gòu)(參考圖6)。其飛邊倉部7的高度h2當(dāng)然也需能容納多余的金屬材料。實(shí)施例2一種鍛造曲軸的模具。該模具的上下模的分模面56處，沿其模膛型腔3周邊設(shè)置了由飛邊橋部4和圍繞著該飛邊橋部4外周的飛邊倉部7所構(gòu)成的飛邊槽。在本專利技術(shù)的飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部7處，在上模6一側(cè)設(shè)置有超過其分模面56的墻體1(顯然，在必要時(shí)，該墻體1需要為鍛模頂桿孔2讓位)；該凸出的墻體1與下模5中對(duì)應(yīng)的原飛邊倉部7處的凹入部之間，有其寬度與飛邊橋部4的寬度相當(dāng)?shù)拈g隙。顯然，本例與實(shí)施例中的差別僅在于，其中的阻力墻位于模具的上模6之上(由于顯見，附圖未畫)。因此，其余的特征與注意要點(diǎn)均與實(shí)施例1相同。下面以一種微車的曲軸為例，通過其材料利用率的前后對(duì)比來進(jìn)一步說明本專利技術(shù)的積極效果。采用阻力墻前后的材料利用率對(duì)比 另外，本專利技術(shù)不但材料利用率有了較大的提高，節(jié)省了大量的能源，而且該曲軸鍛件的尺寸準(zhǔn)確，表面光潔度好，模具壽命也有延長。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鍛造曲軸的模具，該模具的上下模的分模面（５６）處，沿其模膛型腔（３）周邊設(shè)置了由飛邊橋部（４）和圍繞著該飛邊橋部（４）外周的飛邊倉部（７）所構(gòu)成的飛邊槽，其特征在于，在所述飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部（７）處，在下模（５）一側(cè)設(shè)置有超過其分模面（５６）的墻體（１）；該凸出的墻體（１）與上模（６）中對(duì)應(yīng)的飛邊倉部（７）處的原凹入部之間，有其寬度與所述飛邊橋部（４）的高度相當(dāng)?shù)拈g隙（ｈ↓［３］）。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種鍛造曲軸的模具，該模具的上下模的分模面(56)處，沿其模膛型腔(3)周邊設(shè)置了由飛邊橋部(4)和圍繞著該飛邊橋部(4)外周的飛邊倉部(7)所構(gòu)成的飛邊槽，其特征在于，在所述飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部(7)處，在下模(5)一側(cè)設(shè)置有超過其分模面(56)的墻體(1)；該凸出的墻體(1)與上模(6)中對(duì)應(yīng)的飛邊倉部(7)處的原凹入部之間，有其寬度與所述飛邊橋部(4)的高度相當(dāng)?shù)拈g隙(h3)。2.一種鍛造曲軸的模具，該模具的上下模的分模面(56)處，沿其模膛型腔(3)周邊設(shè)置了由飛邊橋部(4)和圍繞著該飛邊橋部(4)外周的飛邊倉部(7)所構(gòu)成的飛邊槽，其特征在于，在所述飛邊槽中，對(duì)應(yīng)曲軸平衡塊的型腔部分兩側(cè)的原飛邊倉部(7)處，在上模(6)一側(cè)設(shè)置有超過其分模面(56)的墻體(1)；該凸出的墻體(1)與下模(5)中對(duì)應(yīng)的飛邊倉部(7)處的原凹入部之間...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周杰，劉敏，夏玉峰，權(quán)國政，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：85[中國|重慶]