【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锻造设备领域，具体地讲，涉及一种新型曲轴锻造设备及模具设计方法。
技术介绍
1、曲轴是发动机的关键核心部件，工作过程中承受着周期性变化的气体压力和活塞连杆组往复运动的惯性力，在弯曲、扭转、振动等各种复杂交变载荷相互作用下，曲轴容易从过渡圆角、曲柄臂等应力集中比较严重的部位产生裂纹并发生断裂。曲轴的可靠性直接影响着整台发动机的可靠性，曲轴失效不仅导致整台发动机失效，有可能引起更大的交通、工程等方面的安全隐患。当曲轴自身有裂纹、折叠等缺陷时，在使用过程中极易从缺陷部位发生断裂。
2、某新型重卡曲轴毛坯在曲柄蝶形面、曲柄臂、连杆档减重槽、大小头端面等不同部位出现了大量的锻造折叠缺陷，产生大量废品，严重影响了曲轴的可靠性。
3、曲轴毛坯锻造折叠缺陷产生的原因主要与锻造模具的设计有关。
4、分析曲轴锻造过程中毛坯折叠缺陷产生的根本原因，提供一种能够避免曲轴毛坯锻造折叠缺陷的锻造模具设计。
5、毛坯锻造折叠原因分析：
6、（1）曲柄蝶形面折叠缺陷原因分析
7、曲轴毛坯曲柄蝶形面上模的拔模角度为3°，拔模角太小，锻造过程中不利于多余的金属棒料向飞边处流动，造成蝶形面折叠缺陷。
8、（2）曲柄臂折叠原因分析
9、曲轴连杆颈毛坯预锻模具型腔较小，曲柄臂型腔较宽，预锻后连杆颈部位材料少，而曲柄臂部位材料多，在终锻时曲柄臂处多余的材料向连杆颈型腔快速流动，易产生折叠缺陷。
10、（3）连杆档减重槽折叠原因分析
11、曲
12、（4）大小头端面折叠原因分析
13、一是辊锻后辊坯小头端面处可能会出现辊锻缩口，锻造时易形成端面折叠缺陷；二是原棒料长度不足或辊子间距偏大，导致辊锻后辊坯长度不够，最终锻造时易形成端面折叠缺陷。
14、针对发生大量锻造折叠缺陷的现状，急需改变传统设计思路，设计一种新型的曲轴锻造模具，改善模具结构，消除曲轴毛坯锻造折叠缺陷，提高毛坯合格率和产品可靠性。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种新型曲轴锻造设备及模具设计方法，改善模具结构，消除曲轴毛坯锻造折叠缺陷。
2、本专利技术采用如下技术方案实现专利技术目的：
3、一种新型曲轴锻造设备及模具设计方法，包括模具、定位组件及底板，其特征在于：所述底板设置有两组对称的横槽；所述定位组件包括对称的丝杠电机，对称的所述丝杠电机上的滑块分别固定连接定位u形卡槽，对称的所述定位u形卡槽匹配所述模具，每个所述横槽内分别设置有横圆杆，每个所述横圆杆分别固定连接所述底板，每个所述横槽内分别设置有横滑块，每个所述横圆杆分别穿过对应的所述横滑块，每个所述横滑块分别固定连接对应的所述定位u形卡槽；所述模具的模腔包括蝶形面拔模角度、连杆颈型腔结构、连杆档减重槽及大小头端面型腔结构，所述蝶形面拔模角度、所述连杆颈型腔结构、所述连杆档减重槽及所述大小头端面型腔结构依次连通。
4、作为本技术方案的进一步限定，所述底板固定连接压膜组件，所述压膜组件包括支撑导向杆，一组所述支撑导向杆分别连接顶板，所述顶板固定连接一组液压杆，每个所述液压杆的活塞杆分别连接压块。
5、作为本技术方案的进一步限定，一组所述导向杆穿过所述压块。
6、作为本技术方案的进一步限定，所述底板连接顶块动力组件，所述顶块组件包括电机，所述底板固定连接所述电机，所述底板设置有纵槽，所述电机的输出轴穿过所述底板连接螺杆，所述纵槽内设置有纵滑块，所述螺杆螺纹连接所述纵滑块。
7、作为本技术方案的进一步限定，所述纵滑块连接顶块。
8、一种新型曲轴锻造设备的模具设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
9、s1：优化模具蝶形面拔模角度；
10、将曲柄蝶形面上模的拔模角度由3°调整为6°，改善锻件成型过程中的金属流动；
11、s2：优化模具连杆颈型腔结构；
12、取消预锻模具连杆颈台阶式的型腔结构，改为平腔结构，并将型腔加深，增加预锻模具储料容积，减小终锻时曲柄部位材料向连杆颈型腔的快速流动，避免产生折叠；
13、s3：优化连杆档减重槽设计；
14、调整曲柄连杆侧的分模面位置，尽量保证上下模对称分模，同时降低预锻连杆颈下模排料区高度，使预锻模具排料区相对平缓，减小锻造过程中金属大角度变形，降低金属流动速度；
15、s4：优化模具大小头端面型腔结构；
16、将预锻模具大小头原有端面凸起结构更改为大圆弧结构，保证预锻时大小头处在辊坯长度较短的情况下依旧能大量储存材料，从而保证终锻后锻件毛坯大小头处无折叠缺陷。
17、与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果是：
18、1、本专利技术通过模具设计优化，曲轴毛坯锻造折叠缺陷完全消除，极大提高了曲轴的可靠性，该设计为后续锻件模具设计提供了非常有效的借鉴作用。
19、2、本专利技术将曲柄蝶形面上模的拔模角度由3°调整为6°，改善锻件成型过程中的金属流动；将预锻模具连杆颈型腔设计为平腔结构，加深型腔深度，增加预锻模具储料容积，减小终锻时曲柄部位材料向连杆颈型腔的快速流动，避免产生折叠；调整曲柄连杆档减重槽部位的分模面位置，使上下模具对称分模，同时降低预锻连杆颈下模排料区高度，让预锻排料区相对平缓，减小锻造过程中金属大角度变形，降低金属流动速度；将预锻模具大小头端面设计为大圆弧结构，保证预锻时大小头部位在辊坯长度较短的情况下依旧能大量储存材料，从而保证终锻后曲轴毛坯大小头部位无折叠缺陷。
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1.一种新型曲轴锻造设备，包括模具（3）、定位组件（6）及底板（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：所述底板（1）固定连接压膜组件（2），所述压膜组件（2）包括支撑导向杆（23），一组所述支撑导向杆（23）分别连接顶板（21），所述顶板（21）固定连接一组液压杆（22），每个所述液压杆（22）的活塞杆分别连接压块（24）。
3.根据权利要求2所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：一组所述导向杆（23）穿过所述压块（24）。
4.根据权利要求1所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：所述底板（5）连接顶块动力组件（5），所述顶块组件（5）包括电机（51），所述底板（1）固定连接所述电机（51），所述底板（1）设置有纵槽（13），所述电机（51）的输出轴穿过所述底板（1）连接螺杆（52），所述纵槽（13）内设置有纵滑块（52），所述螺杆（52）螺纹连接所述纵滑块（521）。
5.根据权利要求4所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：所述纵滑块（521）连接顶块（4）。
6.根据权利要求5所述的新型
...【技术特征摘要】
1.一种新型曲轴锻造设备，包括模具（3）、定位组件（6）及底板（1），其特征在于：
2.根据权利要求1所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：所述底板（1）固定连接压膜组件（2），所述压膜组件（2）包括支撑导向杆（23），一组所述支撑导向杆（23）分别连接顶板（21），所述顶板（21）固定连接一组液压杆（22），每个所述液压杆（22）的活塞杆分别连接压块（24）。
3.根据权利要求2所述的新型曲轴锻造设备，其特征在于：一组所述导向杆（23）穿过所述压块（24）。
4.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙军，林栋，徐俊峰，倪培相，丛仁滋，
申请(专利权)人：天润工业技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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