專(zhuān)利名稱(chēng)：熔湯鍛造模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車(chē)輪鍛造領(lǐng)域，尤其是一種熔湯鍛造模具。
背景技術(shù)：
鍛造是利用鍛壓機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。通過(guò)鍛造能消除金屬在冶煉過(guò)程中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷，優(yōu)化微觀組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)由于保存了完整的金屬流線(xiàn)，鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件。鑄造類(lèi)型包括:重力鑄造(Gravity die casting)、低壓鑄造(Lowpressure die casting)以及真空鑄造(Vacuum die casting),這些鑄造方法在生產(chǎn)中因?yàn)槿蹨趟俣嚷菀自斐煽s孔及氣體進(jìn)入等情況發(fā)生，導(dǎo)致產(chǎn)品的機(jī)械性能差異很大。而且，因?yàn)槟＞邷囟冗^(guò)低及熔湯的注入速度等因素，始終制約著產(chǎn)品的成型形狀和厚度。為了彌補(bǔ)這些鑄造方法的不足，開(kāi)始了大量的“鍛造方式的鑄造方法”的研究。熔湯鍛造是使熔湯在高壓的狀態(tài)下凝固的熔湯鍛造方法，可以使產(chǎn)品的組織更加的緊密，提高產(chǎn)品的機(jī)械性能，同時(shí)適用于進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。目前，車(chē)輪主要是采用低壓鑄造的方法生產(chǎn)，如果將熔湯鍛造的方法應(yīng)用于鍛造車(chē)輪，由于車(chē)輪中心部位的中心孔和螺栓孔位置最為重要，壓力或沖擊力集中的話(huà)，可能會(huì)造成車(chē)輪中心部位的破損，并且在鍛造車(chē)輪的中心螺栓孔的內(nèi)側(cè)中心位置也較容易發(fā)生縮孔的情況。目前可以采用增加熔湯的使用量來(lái)解決縮孔的情況，但是效果并不理想，而且用量不易控制統(tǒng)一，造成生產(chǎn)浪費(fèi)原料，成本較高。車(chē)輪模具是由上模、下模以及多個(gè)邊模組合構(gòu)成，車(chē)輪成型后，開(kāi)模過(guò)程是上模向上提起，邊模向四周打開(kāi)，但是，鍛壓過(guò)程模具承受的壓力遠(yuǎn)大于鑄造，因?yàn)殚L(zhǎng)期鍛壓的過(guò)程中模具承受的壓力較大，容易損壞，而且在鍛壓過(guò)程中容易出現(xiàn)邊模錯(cuò)位影響產(chǎn)品質(zhì)量的情況，存在不安全隱患，維護(hù)成本較高。經(jīng)過(guò)檢索發(fā)現(xiàn)以下相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn):一種鍛造用模具組合套(CN202356560U)，包括鍛造用模具和組合模套；鍛造用模具整體為長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)，其一端面上開(kāi)有模腔；組合模套為由底板、側(cè)墊板以及前擋塊、后擋塊通過(guò)螺釘固定形成的長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，組合模套的內(nèi)尺寸與鍛造用模具外尺寸相同，鍛造用模具放置在組合模套內(nèi)，并通過(guò)螺釘固定。本實(shí)用新型將原本的整體式模具分成鍛造用模具和組合模套，其中鍛造用模具根據(jù)待加工工件設(shè)計(jì)模腔，并由鍛造用模具的外形尺寸和不同鍛造機(jī)的加工要求設(shè)計(jì)組合模套外形尺寸，由于組合模套材料價(jià)格遠(yuǎn)低于模具材料，因此，采用本實(shí)用新型能夠大大節(jié)省材料費(fèi)用，而且縮短了模具加工周期，而且使模具裝卸相對(duì)更為輕便，更加有利于模具的周轉(zhuǎn)。一種直接加壓式熔液鍛造裝置(CN202621888U)，包括上體部分和下體部分；所述上體部分包括主活塞和主活塞的左右邊的輔助活塞，主活塞和輔助活塞的下部安裝有滑動(dòng)臺(tái)，滑動(dòng)臺(tái)的下部安裝有上連接板，上連接板上連接著上部模具組件，上部模具組件隨著主活塞下降，隨著輔助活塞上升；所述下體部分包括下部支承底座和設(shè)置在下部支承底座上的下部活塞，下部活塞上固定著下部模具組件，下部模具組件隨著下部活塞完成加壓及升降。本發(fā)明的熔液鍛造是用上下直接加壓的方式，跟原來(lái)的間接加壓方式比較，設(shè)備簡(jiǎn)單，機(jī)器本身的制作費(fèi)用和模具費(fèi)用大幅度的減少，同時(shí)制造的產(chǎn)品在生產(chǎn)耗時(shí)、抗拉強(qiáng)度、密度、延伸率等方面有明顯的優(yōu)越性。一大型盤(pán)類(lèi)件的旋轉(zhuǎn)鍛造方法及鍛造裝置(CN101862807B)，該方法包括鍛造模具的設(shè)計(jì)、坯料準(zhǔn)備、預(yù)鍛分流槽、定位坯料和分步旋轉(zhuǎn)鍛造，并且基于該方法本發(fā)明提出了一種可以實(shí)現(xiàn)上鍛模和下模相對(duì)旋轉(zhuǎn)的鍛造裝置，通過(guò)上鍛模和下模的旋轉(zhuǎn)鍛造來(lái)對(duì)盤(pán)類(lèi)工件進(jìn)行局部的漸進(jìn)成形。為了對(duì)鍛造過(guò)程中金屬的流動(dòng)進(jìn)行控制，在旋轉(zhuǎn)鍛造前加入了分流槽預(yù)鍛造工步。并且，針對(duì)旋轉(zhuǎn)鍛造過(guò)程中工件翹曲現(xiàn)象，提出了采用特殊結(jié)構(gòu)的上鍛模。該成形方法成形載荷低，模具簡(jiǎn)單加工費(fèi)用低，可以很大程度的降低目前大型盤(pán)類(lèi)件的制造成本。經(jīng)過(guò)對(duì)比，以上已公開(kāi)的技術(shù)與本專(zhuān)利申請(qǐng)存在較大不同。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種車(chē)輪鍛造模具，可以提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少熔湯用量，提升產(chǎn)品機(jī)械性能，提升生產(chǎn)效率。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種熔湯鍛造模具，包括上模、下模以及邊模，上模、下模以及邊模閉合形成待加工車(chē)輪形狀的模具型腔，其特征在于:所述多個(gè)邊模與下模同軸圍合形成的下模組件同軸嵌裝在一承壓模具套內(nèi)。而且，所述承壓模具套上用于嵌裝下模組件的嵌裝槽為一上端開(kāi)口直徑較大的倒錐形嵌裝槽。而且，所述多個(gè)邊模均通過(guò)連桿鉸裝連接在承壓模具套上端。而且，所述邊模為3至6塊。而且，所述上模的垂直截面下輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的上輪廓相同；邊模的截面內(nèi)側(cè)輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的外側(cè)壁輪廓相同，多個(gè)邊模同軸圍合形成車(chē)輪的側(cè)輪廓。而且，所述下模下端的基座內(nèi)同軸安裝有一豎直向上用于頂出產(chǎn)品的液壓頂出機(jī)構(gòu)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:1、本方法是往下模中注入熔湯后，與之對(duì)應(yīng)的上模下降到指定位置，使熔湯按照上、下模之間的型腔內(nèi)成型，并對(duì)成型的凝固的熔湯進(jìn)行兩階段以上加壓/鍛造來(lái)制作產(chǎn)品，由于對(duì)于螺栓孔及中心部位進(jìn)行二次鍛造，避免螺栓孔與中心部位在過(guò)大的壓力與沖擊力的作用下受到損壞，同時(shí)又保證其達(dá)到機(jī)械性能要求。2、本方法對(duì)車(chē)輪的中心部位進(jìn)行二次鍛造，更容易使中心的螺栓孔和中心孔周邊部位形成一個(gè)整體，提升產(chǎn)品的機(jī)械性能、抗拉強(qiáng)度，提升車(chē)輪質(zhì)量，而且本發(fā)明是對(duì)車(chē)輪的中心部位增加了鍛造，使得這部位的厚度更加的薄，減少熔湯的使用量，而且二次鍛壓有效避免了縮孔問(wèn)題的發(fā)生，提升產(chǎn)品質(zhì)量。3、本方法與常規(guī)鍛造對(duì)比，本方法的最大壓力為3000噸，而常規(guī)的鍛造則需要8000噸的壓力，采用本方法在能源消耗上比普通鍛造節(jié)省的多，而且液態(tài)充型速度快，時(shí)間少，生產(chǎn)節(jié)拍明顯快于常規(guī)鍛造，而且在鍛造時(shí)半凝固的可塑性比固體要好的多，不容易產(chǎn)生反彈，模具承受的力量較小，設(shè)備及模具使用壽命更長(zhǎng)。4、本模具將多個(gè)邊模與底模組合后嵌裝在同一承壓模具套內(nèi)，模具的承壓能力顯著提升，避免邊模錯(cuò)位，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低后期維護(hù)費(fèi)用，提升產(chǎn)品合格率，雖然結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是較大程度的提升了生產(chǎn)效益。5、本發(fā)明可以提升產(chǎn)品質(zhì)量，減少熔湯用量，改善金屬的內(nèi)部組織細(xì)化晶粒，提升產(chǎn)品機(jī)械性能、抗拉性能等綜合性能提升，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間，降低設(shè)備維護(hù)成本，增加產(chǎn)量，提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具使用壽命。

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為圖1中A部局部放大示意圖；圖3為本發(fā)明所制廣品車(chē)輪中首I]截面結(jié)構(gòu)不意圖；圖4為開(kāi)模狀態(tài)的下模部分結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。一種熔湯鍛造模具，包括上模9、下模11以及邊模10，所述上模的垂直截面下輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的上輪廓相同；邊模的截面內(nèi)側(cè)輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的外側(cè)壁輪廓相同，多個(gè)邊模同軸圍合形成車(chē)輪的側(cè)輪廓，本實(shí)施例的邊模為3至6塊，如附圖1至附圖2所示的合模狀態(tài)，上模、下模以及邊模之間形成待加工車(chē)輪形狀的模具型腔。模具所安裝的鍛造設(shè)備包括基座6、立體式框架1、主活塞2以及主滑塊5，基座上端固裝立體式框架，框架上端中部豎直安裝有一由主液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)行上、下移動(dòng)的主活塞，主活塞下端安裝有主滑塊，該主滑塊下平面同軸安裝上模，主滑塊保證主活塞與上模安裝的緊密性；在主滑塊下方所對(duì)應(yīng)的基座上同軸安裝有下模；為了保證上、下移動(dòng)的同軸度及穩(wěn)定性，所述主滑塊四角均對(duì)稱(chēng)固裝有一滑槽4，立體式框架的四個(gè)立柱內(nèi)側(cè)均制有一豎直的限位滑軌3，限位滑軌與滑槽滑動(dòng)配合安裝。所述主活塞下端內(nèi)部同軸所制的中心空腔內(nèi)安裝有一由輔助壓力系統(tǒng)7驅(qū)動(dòng)的輔助活塞8，該輔助活塞的活塞連桿貫穿主滑塊且其下端固裝有一用于鍛壓車(chē)輪的中心部位的中心模塊，主活塞到達(dá)鍛壓到位并停止移動(dòng)按照設(shè)定壓力值進(jìn)行一次加壓及保壓，一次加壓完成后，所述輔助活塞驅(qū)動(dòng)中心模塊按照設(shè)定值對(duì)車(chē)輪的中心部位進(jìn)行二次加壓。為了增強(qiáng)邊模在鍛造中的承壓能力，所述多個(gè)邊模與下模同軸圍合形成的下模組件同軸嵌裝在一承壓模具套12內(nèi)。為了便于開(kāi)模時(shí)產(chǎn)品脫模，所述承壓模具套上用于嵌裝下模組件的嵌裝槽為一上端開(kāi)口直徑較大的倒錐形嵌裝槽；所述下模下端的基座內(nèi)同軸安裝有一豎直向上用于頂出產(chǎn)品的液壓頂出機(jī)構(gòu)13，而且該頂出機(jī)構(gòu)在鍛造時(shí)可以調(diào)節(jié)壓力輔助加壓。而且，所述多個(gè)邊模均通過(guò)連桿14鉸裝連接在承壓模具套上端，如圖4所示，產(chǎn)品加工完成后設(shè)備開(kāi)模，液壓頂出機(jī)構(gòu)向上頂起下模，同時(shí)，多個(gè)邊模在相應(yīng)連桿拉力作用下向四周翻轉(zhuǎn)打開(kāi)，產(chǎn)品與模具脫離。 盡管為說(shuō)明目的公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種熔湯鍛造模具，包括上模、下模以及邊模，上模、下模以及邊模閉合形成待加工車(chē)輪形狀的模具型腔，其特征在于:所述多個(gè)邊模與下模同軸圍合形成的下模組件同軸嵌裝在一承壓模具套內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔湯鍛造模具，其特征在于:所述承壓模具套上用于嵌裝下模組件的嵌裝槽為一上端開(kāi)口直徑較大的倒錐形嵌裝槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔湯鍛造模具，其特征在于:所述多個(gè)邊模均通過(guò)連桿鉸裝連接在承壓模具套上端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔湯鍛造模具，其特征在于:所述邊模為3至6塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔湯鍛造模具，其特征在于:所述上模的垂直截面下輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的上輪廓相同；邊模的截面內(nèi)側(cè)輪廓與待加工車(chē)輪中心截面的外側(cè)壁輪廓相同，多個(gè)邊模同軸圍合形成車(chē)輪的側(cè)輪廓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔湯鍛造模具，其特征在于:所述下模下端的基座內(nèi)同軸安裝有一豎直向上用于頂出產(chǎn)品的液壓頂出機(jī)構(gòu)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種熔湯鍛造模具，包括上模、下模以及邊模，上模、下模以及邊模閉合形成待加工車(chē)輪形狀的模具型腔，所述多個(gè)邊模與下模同軸圍合形成的下模組件同軸嵌裝在一承壓模具套內(nèi)。本模具將多個(gè)邊模與底模組合后嵌裝在同一承壓模具套內(nèi)，模具的承壓能力顯著提升，避免邊模錯(cuò)位，保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低后期維護(hù)費(fèi)用，提升產(chǎn)品合格率，雖然結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但是較大程度的提升了生產(chǎn)效益。
文檔編號(hào)B22D18/02GK203156014SQ20132007581
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月18日
發(fā)明者王顯斌 申請(qǐng)人:天津那諾機(jī)械制造有限公司