專利名稱：一種正擠模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種正擠模具
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及金屬精密鍛造領(lǐng)域，特別涉及一種截齒齒靴的鍛造方法中使用的正擠模具。
背景技術(shù)：
請參考圖I所示，其為一種截齒齒靴鍛件的示意圖，110為齒靴鍛件的大端，120為齒靴鍛件的小端。截齒齒靴用于采礦機械上，特別是煤礦開采機械上，與截齒配套使用，是采煤機，掘進機上大量使用的一種易耗品。截齒齒靴容易損壞，增加了設(shè)備上零件的更換次數(shù)，降低了生產(chǎn)效率，同時也增加了成本。齒靴切削加工周期長，耗材多，且產(chǎn)品強度低，易損。目前，國內(nèi)外制造廠家均采用內(nèi)腔精鍛成形毛坯技術(shù)，其效率高、成本低。加工截齒齒靴的常規(guī)鍛造工藝包括下料，制;K，拋丸、涂層，加熱，鐓粗，沖孔，拋 丸、涂層，加熱，正擠，成形，退火和取長。請參考圖2 (a)-2(f)所示，其為采用上述截齒齒靴的鍛造工藝得到的齒靴產(chǎn)品的形狀變化過程圖。其中，圖2 (a)為下料工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 (b)為鐓粗工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 (C)為沖孔工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 Cd)為正擠工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 (e)為成形工序得到的產(chǎn)品形狀，圖2 (f)為取長工序得到的產(chǎn)品形狀。上述工藝中的沖孔工序耗材多，沖孔模具設(shè)計復雜，沖出的孔精度低，需要后續(xù)加工才能保證孔的精度。請參考圖3所示，其為正擠工序中使用的正擠模具。該正擠模具包括沖頭套310、沖頭320、下模330、退料器340。沖頭320為一體式?jīng)_頭，其小端直徑Dl遠小于大端直徑D2，并且在位置A處沒有圓角過渡。正擠壓過程中，沖頭大端受向下的作用力，而沖頭小端受坯料350給予的向上的作用力，由于位置A處沒有圓角過渡，在兩種力的作用下沖頭320易產(chǎn)生斷裂，因此在生產(chǎn)過程中需要及時更換沖頭，降低了生產(chǎn)效率。同時，由于沖頭320的導向精度不高，鍛造后的產(chǎn)品精度低，影響成形工序的進行。因此，有必要提出一種改進的技術(shù)方案來解決上述問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種正擠模具，其可以保證產(chǎn)品精度，同時減少耗材、降低成本。為了解決上述問題，本實用新型提出一種正擠模具，其用于對下料，墩粗，反擠，鉆孔工序得到的具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓，以形成具有直徑大小不一的兩個中空圓柱體以及它們之間過渡段的鍛坯，所述正擠模具包括上沖頭組件，形成下模腔的下模和自下模腔向上延伸的退料器，所述上沖頭組件包括芯棒沖頭和套設(shè)于芯棒沖頭外圍的沖頭導向套，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套，所述芯棒沖頭和所述沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套的預定長度為坯料長度的
2.5-3 倍。[0009]進一步的，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套的預定長度為坯料長度的2. 5-3倍。更進一步的，反擠工序得到的產(chǎn)品的反擠孔徑與正擠工序得到的產(chǎn)品的正擠孔徑的大小關(guān)系為0 <反擠孔徑-正擠孔徑< 0. 1mm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將芯棒沖頭和沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)，在對具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓時，減少芯棒沖頭的壓力，使芯棒沖頭不易折斷，有效的保護上沖頭組件的使用壽命，提高效率，降低成本。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要 使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。其中圖I為一種截齒齒靴鍛件的示意圖；圖2(a)_2(f)為采用現(xiàn)有截齒齒靴的鍛造工藝得到的齒靴產(chǎn)品的形狀變化過程圖；圖3正擠工序中使用的正擠模具；圖4為本實用新型截齒齒靴鍛件的鍛造方法在一個實施例中的工藝流程圖；圖5為利用本實用新型中的正擠模具進行正擠工序的產(chǎn)品成形過程圖；和圖6(a)_6(g)為本實用新型在一個實施例中的產(chǎn)品形狀變化過程圖。
具體實施方式為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，
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的說明。此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本實用新型至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。本實用新型采用將芯棒沖頭和沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)，在對具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓時，減少芯棒沖頭的壓力，使芯棒沖頭不易折斷，有效的保護上沖頭組件的使用壽命，提高效率，降低成本。本實用新型采用反擠和鉆孔工序代替直接沖孔工序，在下料、退火后，利用反擠模具對毛坯進行反擠壓，反擠后通過切削加工鉆孔，保證坯料內(nèi)孔對外圓的同軸度，從而保證齒靴鍛件的產(chǎn)品精度，同時降低材料損耗，降低成本。請參考圖4所示，其為本實用新型截齒齒靴鍛件的鍛造方法在一個實施例中的工藝流程圖。所述工藝流程包括如下步驟。步驟410、下料。所述下料為選擇合適的棒材，調(diào)整下料長度，將重量控制在預先設(shè)定的范圍。步驟420、鐓粗。所述鐓粗是將棒材下料放入模具中進行鐓粗，以得到圓柱體毛坯。[0028]步驟430、反擠。所述反擠為將所述毛坯放入反擠模具的模腔中進行反擠壓以形成具有桶狀內(nèi)孔的圓柱體坯料，由于是在模腔內(nèi)成形，因此可以保證坯料內(nèi)孔對外圓的同軸度。由于反擠內(nèi)孔的金屬材料通過流動形成桶狀，所述坯料的桶底厚度比直接沖孔的厚度低的多，因此降低了材料損耗。步驟440、鉆孔。所述鉆孔是沿所述坯料的內(nèi)孔方向?qū)ν暗走M行切削加工鉆孔，以形成具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料，并且在具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料的孔口預留斜度a (所述斜度為內(nèi)孔中心軸與內(nèi)孔側(cè)邊的夾角)，便于后續(xù)正擠工序進行導向。經(jīng)過模擬分析，在所述鉆孔工序中，在具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料的孔口預留斜度a為3°時，對下一道正擠工序能夠起到高精度導向，增加1°正擠中內(nèi)腔折疊，影響尺寸，減小1°又不能起到導向作用，因此，在一個優(yōu)選的實施例中，在鉆孔工序得到的具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料的孔口預留斜度a為3°。步驟佔0、正擠。所述正擠為將所述具有通透內(nèi)孔的柱體坯料放入正擠模具中進行擠壓，以形成直徑大小不一的兩個中空圓柱體以及它們之間的過渡段的鍛坯，其中較小直徑的中空圓柱體構(gòu)成截齒齒靴的小端。步驟仳0、成形。所述成形為利用模具對所述鍛坯中的大徑中空圓柱體和直徑大小不一的兩個中 ·空圓柱體之間的過渡段進行擠壓，形成截齒齒靴的大端，從而形成鍛件。所述截齒齒靴的大端為縱截面為中空的梯形。步驟4了0、取長。所述取長為對所述鍛件截取長度，使產(chǎn)品達到圖紙要求。其中，在步驟410下料之后，步驟420鐓粗之前還包括制坯，拋丸，涂層，加熱工序。在步驟440鉆孔之后，步驟450正擠之前還包括拋丸，涂料，加熱工序。在步驟460成形之后步驟470取長之前還包括控溫冷卻工序，所述控溫冷卻為采用控溫爐對鍛件進行冷卻，與常規(guī)退火相比，可以大大縮短退火周期，從而提高生產(chǎn)效率、降低成本。綜上所述，本實用新型的截齒齒靴鍛件的鍛造方法與現(xiàn)有截齒齒靴鍛件的鍛造工藝相比其區(qū)別在于，采用反擠和鉆孔工序代替直接沖孔工序，在下料、退火后，利用反擠模具對毛坯進行反擠壓，保證成形坯料內(nèi)孔對外圓的同軸度，反擠后利用切削加工鉆孔，降低材料損耗，并且在鉆孔后在孔口留有3°的斜度，以在下一道正擠工序時起到高精度導向，從而保證齒靴鍛件的產(chǎn)品精度。請參考圖5所示，其為利用本實用新型中的正擠模具進行正擠工序的產(chǎn)品成形過程圖。圖中的正擠模具包括上沖頭組件，形成下模腔的下模510和自下模腔向上延伸的退料器520，所述上沖頭組件包括芯棒沖頭530和套設(shè)于芯棒沖頭外圍的沖頭導向套540，芯棒沖頭530延伸出所述沖頭導向套540。也可以說，所述芯棒沖頭530和所述沖頭導向套540配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)。接下來詳細介紹一下利用正擠模具進行正擠的過程。將所述具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料550放入下模腔中。所述上沖頭組件向下運動，芯棒沖頭530先進入坯料550的內(nèi)孔中，校正坯料位置，且芯棒沖頭530延伸出所述沖頭導向套540的預定長度H為坯料550長度h的2. 5-3倍,這樣正擠工序完成后,所述芯棒沖頭530會有一部分在鍛還下端口外，保證鍛坯在擠壓過程中不會產(chǎn)生下端口內(nèi)縮的現(xiàn)象。然后沖頭導向套540向下運動與坯料550接觸并擠壓坯料，進行正擠，在沖頭導向套540接觸坯料550時，沖頭導 向套540進入下模510的長度為L，進行導向作用。當正擠完成時，芯棒沖頭530的末端超出正擠工序鍛坯的下端孔口 560，并與下模底部的退料器520中的頂料桿之間留有間隙b，一般b為2-4mm。由于所述上沖頭組件為分體式的結(jié)構(gòu)，即其包括芯棒沖頭530和套設(shè)于芯棒沖頭外圍的沖頭導向套540，利用沖頭導向套540接觸坯料550進行擠壓，減少芯棒沖頭530的壓力，使芯棒沖頭530不易折斷，有效的保護上沖頭組件的使用壽命，且配合后的上沖頭組件利用沖頭導向套540與下模510進行?？趯?，有效的提高了產(chǎn)品的精度，使后續(xù)鍛造可能產(chǎn)生的問題減少，也減少換模次數(shù)，提高效率，降低成本。請參考圖6(a)_6(g)所示，其為本實用新型在一個實施例中的產(chǎn)品形狀變化過程圖。圖6 (a)為下料工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (b)為鐓粗工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (c)為反擠工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (d)為鉆孔工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (e)為正擠工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (f)為成形工序得到的產(chǎn)品形狀；圖6 (g)為取長工序得到的產(chǎn)品形狀，a為具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料的孔口斜度。反擠工序得到的產(chǎn)品的孔徑記為dl，該孔徑也可以被稱為反擠孔徑dl，正擠工序得到的產(chǎn)品的孔徑記為d2，該孔徑也可以稱為正擠孔徑d2，反擠孔徑dl和正擠孔徑d2的關(guān)系為0 <反擠孔徑dl-正擠孔徑d2 ( 0. Imm,反擠和正擠工序中孔徑相差小，因為反擠孔徑比正擠孔徑略大，便于芯棒沖頭530能順利通過坯料550，而不會產(chǎn)生內(nèi)孔的內(nèi)腔與芯棒沖頭摩擦產(chǎn)生內(nèi)腔折疊。本實用新型的原理是采用將芯棒沖頭和沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)，利用沖頭導向套對坯料進行導向和擠壓，減少芯棒沖頭的壓力，使芯棒沖頭不易折斷，有效的保護上沖頭組件的使用壽命，且由于沖頭導向套的?？趯蜃饔每梢员ＷC產(chǎn)品精度，使后續(xù)鍛造可能產(chǎn)生的問題減少，也減少換模次數(shù)，提高效率，降低成本。上述說明已經(jīng)充分揭露了本實用新型的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實用新型的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本實用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權(quán)利要求1.一種正擠模具，其特征在于，其用于對下料，墩粗，反擠，鉆孔工序得到的具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓，以形成具有直徑大小不一的兩個中空圓柱體以及它們之間過渡段的鍛坯，所述正擠模具包括上沖頭組件，形成下模腔的下模和自下模腔向上延伸的退料器， 所述上沖頭組件包括芯棒沖頭和套設(shè)于芯棒沖頭外圍的沖頭導向套，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套，所述芯棒沖頭和所述沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的正擠模具，其特征在于，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套的預定長度為坯料長度的2. 5-3倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或者2所述的正擠模具，其特征在于，反擠工序得到的產(chǎn)品的反擠孔徑與正擠工序得到的產(chǎn)品的正擠孔徑的大小關(guān)系為0 <反擠孔徑-正擠孔徑< 0. 1mm。
專利摘要本實用新型提供一種正擠模具，其用于對下料，墩粗，反擠，鉆孔工序得到的具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓，以形成具有直徑大小不一的兩個中空圓柱體以及它們之間過渡段的鍛坯，所述正擠模具包括上沖頭組件，形成下模腔的下模和自下模腔向上延伸的退料器，所述上沖頭組件包括芯棒沖頭和套設(shè)于芯棒沖頭外圍的沖頭導向套，所述芯棒沖頭延伸出所述沖頭導向套預定長度，所述芯棒沖頭和所述沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將芯棒沖頭和沖頭導向套配合成一個組合上沖頭結(jié)構(gòu)，在對具有通透內(nèi)孔的圓柱體坯料進行正擠壓時，減少芯棒沖頭的壓力，使芯棒沖頭不易折斷，有效的保護上沖頭組件的使用壽命，提高效率，降低成本。
文檔編號B21C26/00GK202752371SQ20122030377
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者黃榮, 龔衛(wèi)紅, 朱亞萍, 袁永軍, 季成 申請人:鹽城理研精密鍛造有限公司