截齿锻件的冷锻模具制造技术

本实用新型专利技术提供一种截齿锻件的冷锻模具，其用于对经过下料，退火，切削制坯后的截齿坯料进行一次冷锻挤压成形。所述模具包括上冲头、上模、导向套、下模和退料器，其中上模与下模的分模面采用不封闭模式，将坯料放入冷锻模具中进行冷锻挤压，从而一次成形所述截齿锻件的头部。由于上、下模分模面采用不封闭模式，当材料充满上模型腔后多余材料在分模面自由形成凸缘，这样不会因为由于锻造压力过大产生开裂。在锻造过程中，上模在压力作用下下行，通过导向套导向，进行合模，从而保证同轴度，当上模充满后，继续下行，产生镦粗效果，即可镦粗截齿锻件中间的台阶，采用开式锻造，可以降低锻造力，提高模具寿命。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

截齿锻件的冷锻模具
本技术涉及金属精密锻造领域，特别涉及一种截齿锻件的冷锻模具。
技术介绍
截齿是采掘机械切割煤和岩石的刀具，在采煤业中用量很大。请参考图I所示，其为一种截齿锻件的示意图，其包括头部110和杆部120。该锻件的头部形状为锥形，杆部直径小，适合切削加工，但是切削加工耗材多，成本增加，并且切削效率低，不利于大批量生产。截齿锻件的需求量很大，利用切削加工远不能满足市场需求。目前，还可以采用冷锻工艺锻造截齿，该锻造工艺包括如下工序下料，退火，制坯，抛丸，磷皂化，一次正挤压，抛丸，磷皂化，二次正挤压，退火，抛丸、磷皂化和挤压成形，全部采用冷锻工艺。请参考图2所示，其为全部采用冷锻工艺锻造截齿的产品形状变化过程图，其中图2(a)为下料工序得到的产品形状，图2(b)为一次正挤压工序得到的产品形状，图2 (c)为二次正挤压工序得到的产·品形状，图2(d)为挤压成形工序得到的产品形状(即截齿锻件的形状)。该工艺经过多次挤压将截齿锻件的杆部120挤出，由于在锻造过程中冷挤产生冷作硬化，因此在挤压成形步骤(即挤压成形截齿锻件的头部120)之前需要退火处理，从而增加成本，并且多次挤压模具成本高，且经过多次装模，中间锻件的尺寸精度差，一致性低，很难保证最终锻件的同轴度。综上所述，虽然全部采用冷锻工艺锻造截齿可以提高效率，降低耗材，但是其工艺流程长，模具投入成本大，生产周期长。因此，有必要提出一种改进的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种截齿锻件的冷锻模具，其可以提高效率，降低成本，延长使用寿命。为了实现上述目的，本技术提出一种截齿锻件的冷锻模具，其用于对经过下料，退火，切削制坯后的截齿坯料进行一次冷锻挤压成形，其特征在于，其包括上冲头、上模、导向套、下模和退料器，其中上模与下模的分模面采用不封闭模式，将坯料放入冷锻模具中进行冷锻挤压，从而一次成形所述截齿锻件的头部。进一步的，所述切削制坯是对退火后的毛坯进行切削加工，从而将截齿锻件的杆部车出。进一步的，所述上模为一体式型腔，锻造变形完全在上模中完成。进一步的，在一次冷锻挤压成形过程中，上模在压力作用下下行，通过导向套导向进行合模，当上模充满后，继续下行产生镦粗效果。与现有技术相比，本技术中的冷锻模具采用整体上模的结构，模具结构简单，易加工，一次成形过程中，减少了中间工序，降低了成本，同时也减少中间尺寸的误差，保证产品同轴度。。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图I为一种截齿锻件的示意图；图2为全部采用冷锻工艺锻造截齿的产品形状变化过程图；图3为本技术中的截齿锻件的锻造方法在一个实施例中的流程示意图；图4为本技术中冷锻模具进行一次冷锻挤压成形工序的示意图；和图5为本技术中的截齿锻件的锻造方法中的产品形状变化过程图。 具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。本技术采用切削加工与冷锻相结合的工艺，在下料、退火后经过少量的切削制坯，将截齿锻件的杆部车出，对表面处理后直接成形截齿锻件的头部，从而减少工序，降低成本。请参考图3所示，其为本技术中的截齿锻件的锻造方法在一个实施例中的工艺流程图。所述工艺流程包括如下步骤。步骤310、下料。所述下料为选择合适的棒材，调整下料长度，将重量控制在预先设定的范围。步骤320、退火。所述退火是将毛坯缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。其目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。步骤330、切削制坯。所述切削制坯是对退火后的毛坯进行切削加工，从而将截齿锻件的杆部车出。由于该工序采用机加工切削制坯(即由车床车出)，其精度高，能够保证坯料的尺寸精度。虽然切削制坯工序在原材料上比原有工艺有所增加，但是采用切削制坯工序得到截齿锻件的杆部，与原有工艺相比节约了挤出杆部所用的模具以及中间表面处理工艺，而且车削坯料没有冷作硬化的产生，因此，后续不需要退火处理，缩短了生产周期。步骤340、抛丸、磷皂化。所述抛丸、磷皂化为常规抛丸和磷皂化，主要是为后续一次冷锻挤压成形工序提供润滑皮膜，是为了减少坯料与模具之间的摩擦力，有效地保护模具，提高模具寿命。步骤350、一次冷锻挤压成形。所述一次冷锻挤压成形为将坯料放入冷锻模具中，进行冷锻挤压，从而一次成形所述截齿锻件的头部。综上所述，本技术采用切削加工与冷锻相结合的工艺，在下料、退火后经过少量的切削制坯，将截齿锻件的杆部车出，对表面处理后直接成形截齿锻件的头部，与前述全部采用冷锻工艺锻造截齿的锻造方法相比，减少了两次抛丸、磷皂化，一次退火和两次正挤压工序，从而提高了效率，降低了成本。请参考图4所示，其为利用冷锻模具进行一次冷锻挤压成形步骤的成形示意图。其中，410为上冲头，420为上模，430为导向套，440为下模，450为退料器，460为坯料，470为分模面。所述冷锻模具为一次成形模具，其包括上冲头410、上模420、导向套430、下模440和退料器450。所述上模420为整体上模结构，即上模为一体式型腔，锻造变形完全在上模中完·成，从而做到一次成形头部的效果。采用此种结构，能保证模具的寿命。上、下模分模面470采用不封闭模式，当材料充满上模型腔后多余材料在分模面470自由形成凸缘，这样不会因为由于锻造压力过大产生开裂。锻造过程中，上模420在压力作用下下行，通过导向套430导向，进行合模，从而保证同轴度，当上模420充满后，继续下行，产生镦粗效果，即可镦粗截齿锻件中间的台阶，采用开式锻造，可以降低锻造力，提高模具寿命。综上所述，所述冷锻模具采用整体上模的结构，模具结构简单，易加工，一次成形过程中，减少了中间工序，降低了成本，同时也减少中间尺寸的误差，保证产品同轴度。请参考图5所示，其为本技术在一个实施例中的产品形状变化过程图。其中图5(a)为下料工序后的产品形状示意图(即毛坯的形状示意图)，图5(b)为切削制坯工序后的产品形状示意图(即坯料的形状示意图)，图5 (C)为一次挤压成形后的产品形状示意图(即锻件的形状示意图)，其中510为切削部位。本技术的一个方面是采用机加工切削制坯与冷挤压成形相结合的工艺，机加工切削出截齿锻件杆部，再通过一次挤压成形截齿锻件的头部，将杆部锻造改为机加工切肖IJ，提高了生产效率，减少了模具以及中间工序的费用，虽然在材料损耗上比全部采用冷锻工艺的截齿锻件的锻造方法要多，但是综合材料的损耗，模具成本的降低，工序的减少，以及生产周期的缩短，生产效率的提高，使用本技术的截齿锻件的锻造方法的成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种截齿锻件的冷锻模具，其用于对经过下料，退火，切削制坯后的截齿坯料进行一次冷锻挤压成形，其特征在于，其包括上冲头、上模、导向套、下模和退料器，其中上模与下模的分模面采用不封闭模式，将坯料放入冷锻模具中进行冷锻挤压，从而一次成形所述截齿锻件的头部。

【技术特征摘要】
1.一种截齿锻件的冷锻模具，其用于对经过下料，退火，切削制坯后的截齿坯料进行一次冷锻挤压成形，其特征在于，其包括上冲头、上模、导向套、下模和退料器，其中上模与下模的分模面采用不封闭模式，将坯料放入冷锻模具中进行冷锻挤压，从而一次成形所述截齿锻件的头部...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄容，龚卫红，朱亚萍，袁永军，季成，
申请(专利权)人：盐城理研精密锻造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：