一种锻造模具及其锻造链轮体的方法技术

本发明专利技术公开了一种锻造模具及其锻造链轮体的方法，所述锻造模具包括安装在锻造设备下工作台上的下模以及安装在锻造设备上工作台上的上模；其特征在于：所述下模包括模体以及位于模体内腔底部的下垫模；所述上模包括上冲头以及用于中心孔渐进扩孔的第一冲头和第二冲头；所述模体、下垫模和上模围成锻件的型腔；在上冲头下端面中部以及第二冲头的下端面上分别加工有圆形凸台，所述圆形凸台与第一冲头下端面的形状和尺寸相同；第一冲头的上端面和第二冲头的上端面分别加工有与圆形凸台相配合的定位凹槽。通过本发明专利技术能够实现高度较高的链轮体一体锻造成型，且生产成本低，得到的链轮体质量稳定、使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种锻造模具及其锻造链轮体的方法
本专利技术涉及链轮体生产
，具体涉及一种锻造模具及其锻造链轮体的方法。
技术介绍
链轮体是链轮组件的重要部件，主要包括层层排列的齿形结构，传统的链轮体加工一般是通过车床在圆钢上铣齿的方式加工，该加工方式一方面操作费时费力，而且后续加工修整步骤繁多，工作效率低，同时铣齿切削下的边料多，造成材料浪费严重；另一方面这种加工方式将圆钢的金属纤维组织切断，造成局部应力集中，难以满足工作时的强度要求，严重影响产品的使用寿命。除了上述车床铣齿加工方式外，也可以通过锻造的方式加工，但是目前的锻造方式仅适合于高度较小的链轮加工，对于高度较大的链轮体不适用。主要表现在高度大的链轮体受模具和锻造工艺的影响，使得材料无法完全充满模具型腔，特别是链轮体的齿部，造成填充不完整，导致产品质量不合格，使得产品废品率较高。因此通过现有的锻造方式，只能锻造高度较低的链轮，无法实现高度较高的链轮体锻造，目前生产高度较高的链轮体时，通过现有的锻造工艺生产出多个链轮，然后将链轮层层焊接固定，实现链轮体的制备，这种方式仍然存在浪费人力和时间、生产成本高的问题，而且焊接部位连接不牢固，降低链轮体的使用寿命。因此急需一种能够实现高度较高的链轮体一体锻造成型的锻造方法。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种锻造模具及其锻造链轮体的方法，通过本专利技术能够实现高度较高的链轮体一体锻造成型，且生产成本低，得到的链轮体质量稳定、使用寿命长。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术的第一方面，提供一种锻造模具，包括安装在锻造设备下工作台上的下模以及安装在锻造设备上工作台上的上模；所述下模包括模体以及位于模体内腔底部的下垫模；所述上模包括上冲头以及用于中心孔渐进扩孔的第一冲头和第二冲头；所述模体、下垫模和上模围成锻件的型腔；在上冲头下端面中部以及第二冲头的下端面上分别加工有圆形凸台，所述圆形凸台与第一冲头下端面的形状和尺寸相同；第一冲头的上端面和第二冲头的上端面分别加工有与圆形凸台相配合的定位凹槽。优选的，在模体外部套设用于固定并加强模体的预应力圈，所述模体与预应力圈过盈配合，所述预应力圈内孔和模体外圆均设置有斜度。斜度一方面方便预应力圈对模体固定，另一方面能够使预应力圈进一步对模体的强度起到加强作用。优选的，在预应力圈上设置固定台，在固定台上放置压圈，所述压圈通过螺杆与下连接板固定，所述下连接板与锻造设备的下工作台连接。通过压圈压紧预应力圈，实现整个下模的固定。优选的，下连接板上表面加工有凹圆台，在凹圆台内放置下垫板，所述下垫板上表面突出于凹圆台，在模体下端面上设置定位凹台，所述定位凹台放置在下垫板上表面；在下连接板和模体下端面上分别对应设置有定位键槽，在下垫板上固定定位键，所述定位键一部分位于下连接板的定位键槽内，一部分位于模体下端面的定位键槽内。通过凹圆台对下垫板定位，通过下垫板和压圈的配合，实现在对模体竖直方向上的定位。定位键和定位键槽的配合，能够防止模体转动，实现模体在水平方向上的定位。优选的，在下垫板和下连接板的中部对应设置有供顶杆通过的通孔，所述顶杆上端穿过通孔与下垫模下表面接触。优选的，所述下垫模直接放置在模体内腔底部。使用过程中，顶杆在锻压设备顶出装置的作用下，顶杆上移将下垫模及位于下垫模上方的锻件从模体内顶出。为了方便顶出，在下垫模与模体内腔之间留有间隙。优选的，在模体上端可拆卸连接模体上套。由于锻压的锻件尺寸比较大，模体型腔较深，模具整体加工难度较大，模体上套主要起导向定位作用，承受的压力较小，因此将模体上套和模体采用分体设计和加工，便于模具型腔深度能加工到位，保证锻件的锻造质量。优选的，在模体上套上加工有定位销孔，在模体上加工有与定位销孔相对应的螺栓孔，在对应的定位销孔和螺栓孔内连接螺栓，实现模体和模体上套的连接固定。优选的，所述上冲头通过螺栓固定在上连接板上，所述上连接板安装在锻造设备的上工作台上。优选的，所述第二冲头至少为一个。根据需要加工的锻件高度，选择第二冲头的数量，进而选择锻压的次数，以满足不同高度锻件的锻造要求。在本实施例中，所述第二冲头为一个。优选的，圆形凸台和定位凹槽的相配合具体是圆形凸台能对应的嵌入定位凹槽内，并无能够移动的空间。本专利技术的第二方面，提供上述锻造模具在生产链轮体中的用途。本专利技术的第三方面，提供一种链轮体的锻造方法，包括如下步骤：(1)将坯料加热后，放入上述锻造模具的模体内腔内，开启锻造设备，使上冲头下压，上冲头将坯料压入模体内腔的同时，上冲头上的圆形凸台在坯料上端面上压出对应的压痕，完成一次锻压；(2)将第一冲头的下端面放入坯料上端面的压痕内，上冲头圆形凸台与第一冲头上端面的定位凹槽对准下压，完成二次锻压；(3)将第二冲头下端面的圆形凸台放入第一冲头的上端面定位凹槽内，上冲头圆形凸台与第二冲头上端面的定位凹槽对准下压，完成三次锻压，实现锻件成型。优选的，步骤(1)中，坯料加热至温度1100-1200℃。优选的，步骤(1)中，一次锻压的压力为3000～5000KN。优选的，二次锻压和三次锻压的压力均为70000-80000KN。上冲头上的圆形凸台在坯料上端面上压出对应的压痕，将第一冲头的下端面放入坯料上端面的压痕内，保证第一冲头位置在坯料的中心位置。将第二冲头下端面的圆形凸台放入第一冲头的上端面定位凹槽内，上冲头圆形凸台与第二冲头上端面的定位凹槽对准下压，可以保证第一冲头和第二冲头同轴，防止第一冲头和第二冲头锻打过程中偏斜。本专利技术通过渐进式扩孔锻压，实现了高度较高的链轮体锻造成型，上述模具和锻造工艺的配合，解决了高度较高的链轮体锻造成型难度的问题，能够实现高度超过350mm的链轮体锻造加工。锻件成型后，顶杆在锻压设备顶出装置的驱动下上移，将下垫模托起，从而将锻件、第一冲头和第二冲头一起从模体内部顶出。本专利技术的第四方面，提供利用上述锻造方法制备得到的链轮体。优选的，所述链轮体的高度超过350mm。本专利技术的有益效果：1、通过本专利技术的锻造模具和锻造方法，实现了高度较高的链轮体一体锻造成型，操作省时省力，减少了后序加工步骤，工作效率大幅度提高；解决了现有技术中针对于高度较高的链轮体锻造成型难度的问题，能够实现高度超过350mm的链轮体锻造加工。2、通过本专利技术避免了材料浪费，降低了生产成本，通过本专利技术锻造得到的链轮体金属流线沿齿排布，金属流线连续不被切断，大幅度提高了链轮体的使用寿命。3、本专利技术通过渐进式扩孔锻压，并配合本专利技术的模具结构，能够使材料完全充满模具型腔，特别是链轮体的齿部也充分的充满于模具型腔，保证了链轮锻造质量。附图说明图1为本专利技术锻造模具的装配结构示意图；图2为本专利技术模体的俯视结构示意图；图3为本专利技术模体的纵向剖视结构示意图；图4为本专利技术上冲头的俯视结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锻造模具，包括安装在锻造设备下工作台上的下模以及安装在锻造设备上工作台上的上模；其特征在于：所述下模包括模体以及位于模体内腔底部的下垫模；所述上模包括上冲头以及用于中心孔渐进扩孔的第一冲头和第二冲头；所述模体、下垫模和上模围成锻件的型腔；/n在上冲头下端面中部以及第二冲头的下端面上分别加工有圆形凸台，所述圆形凸台与第一冲头下端面的形状和尺寸相同；第一冲头的上端面和第二冲头的上端面分别加工有与圆形凸台相配合的定位凹槽。/n

【技术特征摘要】
1.一种锻造模具，包括安装在锻造设备下工作台上的下模以及安装在锻造设备上工作台上的上模；其特征在于：所述下模包括模体以及位于模体内腔底部的下垫模；所述上模包括上冲头以及用于中心孔渐进扩孔的第一冲头和第二冲头；所述模体、下垫模和上模围成锻件的型腔；
在上冲头下端面中部以及第二冲头的下端面上分别加工有圆形凸台，所述圆形凸台与第一冲头下端面的形状和尺寸相同；第一冲头的上端面和第二冲头的上端面分别加工有与圆形凸台相配合的定位凹槽。


2.根据权利要求1所述的锻造模具，其特征在于：在模体外部套设用于固定并加强模体的预应力圈，所述模体与预应力圈过盈配合，所述预应力圈内孔和模体外圆均设置有斜度。


3.根据权利要求2所述的锻造模具，其特征在于：在预应力圈上设置固定台，在固定台上放置压圈，所述压圈通过螺杆与下连接板固定，所述下连接板与锻造设备的下工作台连接。


4.根据权利要求3所述的锻造模具，其特征在于：下连接板上表面加工有凹圆台，在凹圆台内放置下垫板，所述下垫板上表面突出于凹圆台，在模体下端面上设置定位凹台，所述定位凹台放置在下垫板上表面；在下连接板和模体下端面上分别对应设置有定位键槽，在下垫板上固定定位键，所述定位键一部分位于下连接板的定...

【专利技术属性】
技术研发人员：季贵昌，邢利民，苏贤柱，刘建军，张泽明，蔺立鹏，
申请(专利权)人：山东成通锻造有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37