專利名稱：一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鋼質(zhì)精密鍛造模具，主要應(yīng)用于發(fā)動機鋼質(zhì)活塞的精密鍛造成形。
背景技術(shù)：
鋼質(zhì)活塞的關(guān)鍵技術(shù)是精密鍛造技術(shù)，而精密鍛造技術(shù)的核心就是精密鍛造模具。該項技術(shù)具有以下特點(1).鋼質(zhì)活塞的鍛造成形難度大，模具壽命短；(2).鋼質(zhì)活塞尺寸精度和表面質(zhì)量要求高，需要采用精密模具鍛造；鋼質(zhì)活塞的成形難度大，要求精度高，目前，只有歐、美等少數(shù)發(fā)達工業(yè)國家掌握該項技術(shù)，而且?guī)缀醵济媾R著模具壽命短，鍛件表面質(zhì)量差，尺寸精度難以控制等難題。關(guān)鍵在于模具腔窄而深，成形時，材料在腔內(nèi)氣體的反作用下容易溢出，保證不了活塞充分成形。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種能夠滿足鍛件充分成形，滿足尺寸精度以及表面質(zhì)量要求和長的壽命的鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具。
為達到上述目的，本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具，包括終鍛上模和終鍛下模以及預(yù)鍛上模和預(yù)鍛下模，所說終鍛上模和終鍛下模以及預(yù)鍛上模和預(yù)鍛下模是兩套相對獨立的模具；在終鍛下模、預(yù)鍛下模的模具腔的內(nèi)部設(shè)有排氣孔，在終鍛下模和預(yù)鍛下模的上端模具腔的邊沿處設(shè)有阻力溝。
所述終鍛上模、終鍛下模以及預(yù)鍛上模、預(yù)鍛下模的外形都設(shè)計成圓柱形狀，采用H13(4Cr5MoSiV1)材料，熱處理硬度范圍HRC42-46。
在上述技術(shù)方案中，由于型腔窄而深，鍛件充滿困難，在本實用新型中在終鍛下模、預(yù)鍛下模的模具腔內(nèi)部的難成形部位設(shè)有排氣孔，可以排出模具型腔內(nèi)的氣體；在終鍛下模和預(yù)鍛下模的上端模具腔的邊沿處設(shè)有阻力溝，阻力溝可以增大材料從飛邊橋面溢出的阻力，有利于加熱的坯料充滿整個模具型腔，從而保證鍛件充分成形。另外，本實用新型模具采用H13(4Cr5MoSiV1)材料作特殊熱處理，H13(4Cr5MoSiV1)材料常用于壓鑄模具，工藝比較成熟。但用于大中型鍛造模具的，目前國內(nèi)外很少見。熱處理模具表面硬度控制在HRC42-46，使用后發(fā)現(xiàn)的突出特點就是高溫性能優(yōu)良，主要表現(xiàn)為紅硬性好，韌性高，耐磨性好。綜合體現(xiàn)在模具壽命上，比其他常用材料所制作的模具壽命高出2-3倍。


圖1是本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的剖視圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的終鍛下模和預(yù)鍛下模的俯視圖；圖4是本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的終鍛下模和預(yù)鍛下模的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的在機床上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型模具銅電結(jié)構(gòu)示意圖；具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細(xì)說明。
由圖1、圖2可見，本實用新型一種鋼質(zhì)精密鍛造模具，包括終鍛上模1、終鍛下模2、預(yù)鍛上模3、預(yù)鍛下模4，終鍛上模1、終鍛下模2和預(yù)鍛上模3、預(yù)鍛下模4是兩套相對獨立的模具。兩套模具上模1和3以及下模2和4的外形都設(shè)計成圓柱形狀，不但方便加工，也方便模具在機床上的安裝和調(diào)整。在終鍛下模2、預(yù)鍛下模4的模具腔6內(nèi)開設(shè)出排氣孔11，在終鍛下模2、預(yù)鍛下模4的模具腔6上端的邊沿處設(shè)有阻力溝10的部位，由于型腔窄而深，鍛件充滿困難，開出的排氣孔11可以排出模具型腔內(nèi)的氣體，阻力溝10可以增大材料從飛邊橋面溢出的阻力，有利于加熱的坯料充滿整個模具型腔，從而保證鍛件充分成形。
由圖3、圖4可見，本實用新型一種鋼質(zhì)精密鍛造模具在終鍛下模2和預(yù)鍛下模4的模具腔6的內(nèi)部的下端設(shè)有排氣孔11，在終鍛下模2和預(yù)鍛下模4的模具腔6的兩側(cè)上端邊沿處各設(shè)有一個阻力溝10，開出的排氣孔11可以排出模具型腔內(nèi)的氣體，阻力溝10可以增大材料從飛邊橋面溢出的阻力，有利于加熱的坯料充滿整個模具型腔，從而保證鍛件充分成形。
圖5是本實用新型一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的在機床上的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；由圖5可見，本實用新型一種鋼質(zhì)精密鍛造模具，包括終鍛上模1、終鍛下模2、預(yù)鍛上模3、預(yù)鍛下模4，終鍛上模1、終鍛下模2和預(yù)鍛上模3、預(yù)鍛下模4是兩套相對獨立的模具。兩套模具上模1和3以及下模2和4的外形都設(shè)計成圓柱形狀，不但方便加工，也方便模具在機床上的安裝和調(diào)整。模具外形都開有壓板槽，通過壓板7分別固定在上模座5和下模座8上。鍛件放入模具的模具腔6內(nèi)，成形好的鍛件通過頂桿9頂出模具型腔。由于設(shè)有頂桿9，鍛件的拔模斜度可以設(shè)計得很小，甚至可以不作出拔模斜度，這樣不但可以節(jié)約原材料，而且可以減少鍛件的機械加工余量，從而降低了刀具的消耗。
圖6所示是依據(jù)CAD/CAM輔助設(shè)計加工出來的整體式銅電極12，銅電極12用來放電加工模具型腔。銅電極與傳統(tǒng)石墨電極相比，具有表面光潔度高，電腐蝕消耗小，尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，因此電加工出來的模具表面光潔度高，尺寸一致性好，從而最終保證了鍛件要求的尺寸精度和表面質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種鋼制活塞精密鍛造模具，其特征是該模具包括終鍛上模(1)和終鍛下模(2)以及預(yù)鍛上模(3)和預(yù)鍛下模(4)，所說終鍛上模(1)和終鍛下模(2)以及預(yù)鍛上模(3)和預(yù)鍛下模(4)是兩套相對獨立的模具；在終鍛下模(2)、預(yù)鍛下模(4)的模具腔(6)的內(nèi)部設(shè)有排氣孔(11)，在終鍛下模(2)和預(yù)鍛下模(4)的上端模具腔(6)的邊沿處設(shè)有阻力溝(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼制活塞精密鍛造模具，其特征是所述終鍛上模(1)、終鍛下模(2)以及預(yù)鍛上模(3)、預(yù)鍛下模(4)的外形都設(shè)計成圓柱形狀，采用H13(4Cr5MoSiV1)材料，熱處理硬度范圍HRC42-46。
專利摘要本實用新型公開了一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具，包括終鍛上模和終鍛下模以及預(yù)鍛上模和預(yù)鍛下模，是兩套相對獨立的模具；在終鍛下模、預(yù)鍛下模的模具腔的內(nèi)部設(shè)有排氣孔，在終鍛下模和預(yù)鍛下模的上端模具腔的邊沿處設(shè)有阻力溝；終鍛上模、終鍛下模以及預(yù)鍛上模、預(yù)鍛下模的外形都設(shè)計成圓柱形狀，采用H13(4Cr5MoSiV1)材料，熱處理硬度范圍HRC42－46。采用本實用新型的一種鋼質(zhì)活塞精密鍛造模具的技術(shù)方案，有利于加熱的坯料充滿整個模具型腔，保證了鍛件充分成形，另外，該模具高溫性能優(yōu)良，主要表現(xiàn)為紅硬性好，韌性高，耐磨性好，綜合體現(xiàn)在模具壽命上，比其他常用材料所制作的模具壽命高出2－3倍，制作出的鍛件尺寸精度高、表面質(zhì)量好、鍛件合格率高。
文檔編號B21J13/02GK2907966SQ20062007129
公開日2007年6月6日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者宋加兵, 丁金根, 黃銀林 申請人:安慶百協(xié)精密鍛造有限公司