一种锻造曲轴的模具制造技术

一种锻造曲轴的模具。该模具的上下模的分模面处，沿其模膛型腔周边设置了由飞边桥部和围绕着该飞边桥部外周的飞边仓部所构成的飞边槽。在本发明专利技术的飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部处，在下模（或者上模）一侧设置有超过其分模面的墙体；该凸出的墙体与上模（或者下模）中对应的原飞边仓部处的凹入部之间，有其宽度与飞边桥部的高度相当的间隙。与现有技术相比较，由于在原来对坯料金属的水平约束力非常有限的原桥部部位以外设置了墙体结构，改变了金属流向，增大了水平流动阻力，于是，就可以采用较小的坯料规格得到合格的锻件，材料利用率自然就提高了，能源消耗也就有了降低。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锻造领域中的模锻，具体涉及锻造曲轴的模具。
技术介绍
在曲轴锻造成形工艺的模具中，依照传统的方式，在其模具上下模的分模面处，沿模膛周边设置了由飞边桥部和飞边仓部构成的飞边槽。飞边桥部是飞边槽中和模膛直接连接的一个间隙面，该间隙面由上下模对应处的各一个较浅的凹面构成，多余金属通过该间隙面挤出而形成飞边，它可产生阻力而使金属充满模膛。飞边仓部是围绕着飞边桥外周的凹槽，该凹槽由上下模对应处的各一个较深的凹面构成，它用于容纳多余的金属材料以确保曲轴坯最终能够与模膛吻合而锻造成型。然而，现有的这类飞边槽结构，只能在曲轴模锻成形后期才能产生较大的成形阻力，而在成形前期所产生的对坯料金属的水平约束力非常有限，使得材料过早地通过飞边桥部、而流向了飞边仓部，造成曲轴平衡块在其高度方向上的填充成型不足，也就成为了曲轴锻件的主要成形缺陷。因此，为了保证曲轴锻件平衡块部位的良好成形，目前只能靠增大下料规格来实现。而下料规格的增大，势必会造成材料、特别是能源的大量浪费。据统计，在采用现有的飞边槽结构时，曲轴锻件的材料利用率最高还不到75％。材料和能源利用率低，生产成本高，是目前锻造曲轴的企业中急需要克服的难题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种能够提高曲轴锻件材料利用率和节约能源的锻造曲轴的模具。其技术方案是这样一种锻造曲轴的模具。它与现有模具相同的方面是，该模具的上下模的分模面处，沿其模膛型腔周边设置了由飞边桥部和围绕着该飞边桥部外周的飞边仓部所构成的飞边槽。其改进之处是，在飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部处，在下模(或者上模)一侧设置有超过其分模面的墙体；该凸出的墙体与上模(或者下模)中对应的原飞边仓部处的凹入部之间，有其宽度与飞边桥部的高度相当的间隙。也就是说，在对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部处，在实际上把那种原由上下模各一个较深的凹面所构成的空间，改为了一边保留原有的凹面、而另一边为凸出的墙体所构成的较窄的间隙空间了。与现有技术相比较，由于在原来对坯料金属的水平约束力非常有限的原飞边桥部外侧增设了所述墙体结构，于是，在模锻成形初期就能通过改变金属的流动方向，对该处向外流动的金属产生强大的水平流动阻力，以类似于“挤压”的方式，迫使原本在成形早期容易流向飞边仓部的金属转而流向型腔深处，使充填性能大幅度提高。这样，就可以采用较小的坯料规格得到合格的锻件，材料利用率自然就提高了，能源消耗也就有了降低。由于该墙体结构能产生巨大的水平流动阻力，因此我们将该墙体结构称为阻力墙。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。附图说明图1是本技术中的下模结构示意图；图2是图1中M-M向剖面图(包括上模与下模)；图3是图2中N-N向剖面图；图4是图1中A-A(旋转)所示位置的(上、下模)放大剖面图；图5是图1中B-B所示位置的(上、下模)放大剖面图；图6是图1中C-C所示位置的(上、下模)放大剖面图。具体实施例方式实施例1(参考图1、2、3、4)一种锻造曲轴的模具。该模具的上下模的分模面56处，沿其模膛型腔3周边设置了由飞边桥部4和围绕着该飞边桥部4外周的飞边仓部7所构成的飞边槽。在本专利技术的飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部7处，在下模5一侧设置有超过其分模面56的墙体1(显然，在必要时，该墙体1需要为锻模顶杆孔2让位)；该凸出的墙体1与上模6中对应的原飞边仓部7处的凹入部之间，有其宽度与飞边桥部4的高度相当的间隙h3。也就是说，在对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部7处，在实际上取消了现有技术中的原飞边仓部7，但即并没有把该原有的飞边仓部7封死，而是把该改成为与飞边桥部4相当的结构了。结合对本专利技术优越性的了解，本领域的技术人员看了上述披露后，是完全能够理解本专利技术的了；结合其他条件或要求，也一定能够设计出在实质上与本专利技术完全相同的锻造曲轴的模具。由于所述飞边仓部仅是用于容纳多余的金属材料、以确保曲轴坯最终能够与模膛吻合而锻造成型的结构，其具体数值可以根据多余的坯料调整。因此，下模阻力墙墙体1高度h不但应与实际对应的上模的原飞边仓部的凹面匹配，而且两者之间的间隙h3也需考虑到容纳多余的金属材料的问题。紧接该阻力墙墙体1侧面的飞边桥部4的高度h1可以与现有的相等，其宽度b1即可以与现有的宽度相等、也可以根据实际情况调整。对应于阻力墙墙体1侧面的间隙宽度n可以与飞边桥部4的高度h1相等，也可以比后者小一点。通常，下模阻力墙墙体1高度h的取值范围为10mm≤h≤30mm(其具体数值应当根据多余的坯料调整)；在下模5的凸出的墙体1与上模6中对应的飞边仓部7处的原凹入部之间的间隙h3范围为2mm≤h3≤6mm，较好的范围为2mm≤h3≤3.5mm。进一步讲，为了不致因阻力墙的存在而影响到模具的正常使用、以达到最佳的效果。在本具体实施方式中的模具中，紧接在飞边桥部4边沿的阻力墙墙体1侧面，有一定的倾斜度α。显然，具体的数值范围仍需根据相应的具体条件和要求确定。通常，0°≤α≤45°；较好的是0°≤α≤20°。在实际设计时，为方便模具加工，模膛型腔3的阻力墙墙体1的两个外侧面可以与锻模的外侧面齐平(参考图2)。此外，由于对金属起约束作用的主要是墙体1的内侧面，而左右两侧面的影响并不明显，因此在一般情况下，该阻力墙墙体1的左右两侧面间隙宽度n1，应比阻力墙墙体1内侧面的间隙宽度n宽(比较图5与图4)。这样做主要是为了不影响多余金属在模锻后期排除型腔时的持续性和均匀性，防止产生回流折迭等缺陷。除存在阻力墙的部位以外，其余部位仍然保留常规的飞边槽结构(参考图6)。其飞边仓部7的高度h2当然也需能容纳多余的金属材料。实施例2一种锻造曲轴的模具。该模具的上下模的分模面56处，沿其模膛型腔3周边设置了由飞边桥部4和围绕着该飞边桥部4外周的飞边仓部7所构成的飞边槽。在本专利技术的飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部7处，在上模6一侧设置有超过其分模面56的墙体1(显然，在必要时，该墙体1需要为锻模顶杆孔2让位)；该凸出的墙体1与下模5中对应的原飞边仓部7处的凹入部之间，有其宽度与飞边桥部4的宽度相当的间隙。显然，本例与实施例中的差别仅在于，其中的阻力墙位于模具的上模6之上(由于显见，附图未画)。因此，其余的特征与注意要点均与实施例1相同。下面以一种微车的曲轴为例，通过其材料利用率的前后对比来进一步说明本专利技术的积极效果。采用阻力墙前后的材料利用率对比 另外，本专利技术不但材料利用率有了较大的提高，节省了大量的能源，而且该曲轴锻件的尺寸准确，表面光洁度好，模具寿命也有延长。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锻造曲轴的模具，该模具的上下模的分模面（５６）处，沿其模膛型腔（３）周边设置了由飞边桥部（４）和围绕着该飞边桥部（４）外周的飞边仓部（７）所构成的飞边槽，其特征在于，在所述飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部（７）处，在下模（５）一侧设置有超过其分模面（５６）的墙体（１）；该凸出的墙体（１）与上模（６）中对应的飞边仓部（７）处的原凹入部之间，有其宽度与所述飞边桥部（４）的高度相当的间隙（ｈ↓［３］）。

【技术特征摘要】
1.一种锻造曲轴的模具，该模具的上下模的分模面(56)处，沿其模膛型腔(3)周边设置了由飞边桥部(4)和围绕着该飞边桥部(4)外周的飞边仓部(7)所构成的飞边槽，其特征在于，在所述飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部(7)处，在下模(5)一侧设置有超过其分模面(56)的墙体(1)；该凸出的墙体(1)与上模(6)中对应的飞边仓部(7)处的原凹入部之间，有其宽度与所述飞边桥部(4)的高度相当的间隙(h3)。2.一种锻造曲轴的模具，该模具的上下模的分模面(56)处，沿其模膛型腔(3)周边设置了由飞边桥部(4)和围绕着该飞边桥部(4)外周的飞边仓部(7)所构成的飞边槽，其特征在于，在所述飞边槽中，对应曲轴平衡块的型腔部分两侧的原飞边仓部(7)处，在上模(6)一侧设置有超过其分模面(56)的墙体(1)；该凸出的墙体(1)与下模(5)中对应的飞边仓部(7)处的原凹入部之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，刘敏，夏玉峰，权国政，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]