曲軸曲拐鐓鍛成形軸向定位組合式模具的製作方法

2023-10-18 06:00:54 1

本實用新型涉及的是曲軸曲拐鐓鍛成形用模具，即是將曲軸棒料採用TR方法成形曲拐時使用的對曲軸棒料進行軸向定位擠壓模具。

背景技術：

TR法曲軸曲拐鐓鍛成形方法，是採用專用鐓鍛工裝在液壓機上對曲軸棒料坯料進行成形，對坯料局部加熱每次鐓鍛成形出1個曲拐，然後更換模具，再對坯料鐓鍛成形出下一個曲拐，如此反覆，直至在該曲軸棒料坯料上鐓鍛成形出全部曲拐。

實際生產中是將一批曲軸棒料坯料先分別鐓鍛成形出同一個曲拐，然後更換模具，再對該批坯料分別鐓鍛成形出下一個曲拐，如此反覆，直至在該批曲軸棒料坯料上分別鐓鍛成形出全部曲拐。

TR曲軸曲拐鐓鍛成形方法的鐓鍛工裝如圖1所示；在液壓機的上滑塊a1上設有上頂工裝a2，在上頂工裝a2中部設置有上中間模頂杆裝置a3帶動的上中間模f1，在上頂工裝a2的左右兩側分別設有左連杆a5和右連杆a6，左連杆a5和右連杆a6的內端分別鉸接連接左上模座b1和右上模座b2；在左上模座b1和右上模座b2上分別固定安裝左上模f3和右上模f4。

在液壓機的下工作檯t1上設有可左右運動的移動工作檯t2，在移動工作檯t2上固定設有底座t3，在底座t3中部設有下中間模頂杆裝置t4帶動的下中間模f2；在底座t3上滑動配合設置左下模座b3、右下模座b4，在左下模座b3、右下模座b4上分別固定連接安裝左下模f5和右下模f6。

工作時：首先將移動工作檯t2移動到下工作檯t1的外側，在左下模f5和右下模f6上安放上曲軸料棒K，然後將移動工作檯t2從下工作檯t1的外側返回到下工作檯t1檯面上。

上滑塊a1帶動上頂工裝a2下行，先使上中間模f1與下中間模f2配合抱住曲軸料棒K，同時左上模座b1和右上模座b2上的止口臺分別與左下模座b3和右下模座b4上的止口臺插入配合，使左右上模f3、f4分別與左右下模f5、f6閉合將曲軸料棒K抱緊。

然後上滑塊a1帶動上頂工裝a2繼續下行，上中間模f1與下中間模f2抱住曲軸料棒K一起下行擠壓的同時左右連杆a5、a6分別推動左右上模座b1、b2帶動左右下模座b3、b4下一起向中間運動，將曲軸料棒K向中間局部擠壓，從而鐓鍛擠壓形成出第一個曲拐Q1，該工作過程參見附圖2、3所示。

在成形下一個曲拐時，已成形出的前一個曲拐要向右側（或左側）串動位置，已成形出的前一個曲拐與右側的右上模f4和右下模f6（或左側的左上模f3和左下模f5）配合定位，然後對下一個曲拐進行成形。

由於，已成形出的前一個曲拐與下一個要成形出的曲拐在圓周上有分度角，所以，每次成形下一個曲拐時都要先更換右側的右上模f4和右下模f6（或左側的左上模f3和左下模f5）與已成形出的前一個曲拐配合定位，才能對下一個曲拐進行成形。

所以，上述現有技術在完成一根曲軸上的各個曲拐鐓鍛成形時，需要有與已成形出的前一個曲拐在角度空間形狀上一致、相包容配合的多副右上模f4和右下模f6（或左側的左上模f3和左下模f5）模具，進行更換使用，即需要多副模形不同的整體式右上模f4和右下模f6（或左側的左上模f3和左下模f5）模具進行更換。

另外，在成形全部曲拐時，由於曲軸上的各個曲拐的間距可能會有不同，因此曲軸棒料K上開設的卡槽K2間距會不一樣，這樣也就需要對抱握曲軸棒料K與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的左上模f3和左下模f5（或右上模f4和右下模f6）模具進行更換。

而製作整體的右上模f4和右下模f6及左上模f3和左下模f5模具材料成本和製作成本很高，磨損後也不便修復使用。

技術實現要素：

本實用新型的目的是針對上述現有技術缺點不足進行改進，提供一種曲軸曲拐鐓鍛成形軸向定位組合式模具，以便於模具加工，降低模具製造成本，並更換使用方便。

由於在曲軸棒料K上對各曲拐的成形可以是從曲軸棒料K的左端向右端依次進行成形，或是從曲軸棒料K的中部左右輪換進行成形，也可是從曲軸棒料K的右端向左端依次進行。本實用新型曲拐成形以從曲軸棒料K的右端向左端依次進行為代表進行說明。

本實用新型曲軸曲拐鐓鍛成形軸向定位組合式模具包括，安裝在左上模座b1上的左上模f3、安裝在左下模座b3上的左下模f5、安裝在右上模座b2上的右上模f4、安裝在右下模座b4上的右下模f6。

其特徵是：

安裝在右上模座b2上的右上模f4是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在右下模座b4上的右下模f6是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在右上模座b2上的右上模f4的4個模片與安裝在右下模座b4上的右下模f6的4個模片上下一一對應組合。

右上模f4的第一模片f41為與上中間模f1右側配合的曲拐右側曲臂上部成形模片，在該第一模片f41的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的上半圓形凹槽f411。

右上模f4的第二模片f42為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板f42a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的連杆軸頸包容配合的上半定位卡板f42b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的連杆軸頸包容配合的上半定位卡板f42n。

右上模f4的第三模片f43為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板f43a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的右側曲臂包容配合的上半定位板f43b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側曲臂包容配合的上半定位板f43n。

右上模f4的第四模片f44為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的上半定位卡塊f44a、成形第二個及以後各曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側的主軸頸包容配合的上半定位卡塊f44b。

與上述右上模f4的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44相對應；

右下模f6的第一模片f61為與下中間模f2右側配合的曲拐右側曲臂下部成形模片，在該第一模片f61的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的下半圓形凹槽f611。

右下模f6的第二模片f62為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的下半墊板f62a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的連杆軸頸包容配合的下半定位卡板f62b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的連杆軸頸包容配合的下半定位卡板f62n。

右下模f6的第三模片f63為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的下半墊板f63a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的右側曲臂包容配合的下半定位板f63b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側曲臂包容配合的下半定位板f63n。

右下模f6的第四模片f64為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的下定位半卡塊f64a、成形第二個及以後各曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側的主軸頸包容配合的下半定位卡塊f64b。

在上述右上模f4、右下模f6為4塊模片軸向相疊組成的基礎上，本實用新型安裝在左上模座b1上的左上模f3是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在左下模座b3上的左下模f5是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在左上模座b1上的左上模f3的4個模片與安裝在左下模座b3上的左下模f5的4個模片上下一一對應組合。

左上模f3的第一模片f31為與上中間模f1左側配合的曲拐左側曲臂上部成形模片，在該第一模片f31的左側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的上半圓形凹槽f311。該左上模f3的第一模片f31與右上模f4的第一模片f41形狀相同，可以相互替換使用。

左上模f3的第二模片f32為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

左上模f3的第三模片f33為與曲軸棒料上開設的卡槽K2配合的上半定位卡板。

左上模f3的第四模片f34為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

與上述左上模f3的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34相對應；

左下模f5的第一模片f51為與下中間模f2左側配合的曲拐左側曲臂下部成形模片，在該第一模片f51的左側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的上半圓形凹槽f511。該左下模f5的第一模片f51與右下模f6的第一模片f61形狀相同，可以相互替換使用。

左下模f5的第二模片f52為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

左下模f5的第三模片f53為與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的下半定位卡板。

左下模f5的第四模片f54為與曲軸棒料K軸頸包容配合的下半墊板。

上述所說的曲臂上部為曲臂與主軸頸連接端部；曲臂下部為曲臂與連杆軸頸連接端部。

本實用新型安裝在右上模座b2上的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44軸向相疊與右上模座b2上開設的安裝止口臺b21配合，並通過定位鍵b22、軸向連接螺釘b23、徑向定位銷機構b24與右上模座b2固定安裝連接。

同樣，安裝在右下模座b4上的第一模片f61、第二模片f62、第三模片f63、第四模片f64軸向相疊與右下模座b4上開設的安裝止口臺配合，並通過定位鍵、軸向連接螺釘、徑向定位銷機構與右下模座b4固定安裝連接。

同樣，安裝在左上模座b1上的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34軸向相疊與左上模座b1上開設的安裝止口臺b11配合，並通過定位鍵b12、軸向連接螺釘、徑向定位銷機構與左上模座b2固定安裝連接。

同樣，安裝在左下模座b3上的第一模片f51、第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54軸向相疊與左下模座b3上開設的安裝止口臺配合，並通過定位鍵、軸向連接螺釘、徑向定位銷機構與左下模座b3固定安裝連接。

本實用新型模具採用模片組合式結構，上下對應的模片可以用一塊圓板料進行加工成形內形腔，然後使用線切割分成對應的上下模片，而且通過按分度角切割製得對應各曲拐使用的右上模f4的第二模片f42、右上模f4的第三模片f43、右下模f6的第二模片f62、右下模f6的第三模片f63，又進一步簡化了這些模片的加工製造，這與製作整體式模具相比，可大大降低模具加工材料成本和模具製作成本，加工簡單方便，而且克服了整體式模具局部損壞後需要製作整個模具的不足，本模片組合式模具若某個模片損壞，僅需製作損壞的模片進行更換。

本實用新型的左上模f3的第一模片f31與右上模f4的第一模片f41形狀相同，左下模f5的第一模片f51與右下模f6的第一模片f61形狀相同，右上模f4的第四模片f44與右下模f6的第四模片f64形狀相同，左上模f3的第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34分別與左下模f5的第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54形狀相同，可以相互替代使用。

而且，本實用新型的右上模f4的各第二模片f42形狀對稱時，右上模f4的各第三模片f42形狀對稱時，右下模f6的第二模片f62形狀對稱時，右下模f6的第三模片f63形狀對稱時，可以相互替換使用；在以成形出的兩曲拐成分度角為180度角時，所使用右上模f4的第二模片f42與右下模f6的第二模片f62、右上模f4的第三模片f43與右下模f6的第三模片f63也可以相互替代使用，可進一步減少備件量，降低加工生產成本。

附圖說明

圖1是背景技術曲軸曲拐鐓鍛成形工裝及其模具結構意圖。

圖2是圖1工裝鐓鍛第一個曲拐合模後、鐓鍛擠壓前，鐓鍛曲拐成形模具工作狀示意態圖。

圖3是圖1工裝鐓鍛第一個曲拐鐓鍛擠壓後，鐓鍛曲拐成形模具工作狀態示意圖。

圖4、5分別是背景技術使用整體式右上模f4和右下模f6成形下一個曲拐時，前一個已成形出的曲拐與整體式右上模f4和右下模f6配合狀態示意圖。

圖6是本實用新型分片組合式模具成形第一個曲拐時右上模f4、右下模f6、左上模f4、左下模f5結構示意圖。

圖7、8分別是本實用新型分片組合式模具成形下一個曲拐時，右上模f4、右下模f6模具結構及前一個已成形出的曲拐與分片組合式右上模f4和右下模f6配合狀態示意圖。

圖9是本實用新型實施例加工帶6個曲拐的曲軸示意圖。

圖10是本實用新型實施例在曲軸棒料K上以從右向左逐個成形曲拐時，在成形第一個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6模具結構及工作狀態示意圖。

圖11是圖10在成形第一個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6各模片分解狀態圖，其表示了安裝在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42a、第三模片f43a、第四模片f44a和安裝在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62a、第三模片f63a、第四模片f64a的結構形狀。

圖12是本實用新型實施例在曲軸棒料K上以從右向左逐個成形曲拐時，在成形第二個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6模具結構及分片組合式右上模f4、右下模f6模具與已成形出的第一個曲拐配合狀態示意圖。

圖13是圖12的A-A剖視圖，其表示了成形第二個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第二模片f42b和右下模f6的第二模片f62b的截面形狀。

圖14是圖12的B-B剖視圖，其表示了成形第二個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第三模片f43b和右下模f6的第三模片f63b的截面形狀。

圖15是圖12在成形第二個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6各模片分解狀態圖，其表示了安裝在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42b、第三模片f43b、第四模片f44b和安裝在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62b、第三模片f63b、第四模片f64b的結構形狀。

圖16是本實用新型實施例在曲軸棒料上以從右向左逐個成形曲拐時，在成形第四個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6模具結構及分片組合式右上模f4、右下模f6模具與已成形出的第一個曲拐配合狀態示意圖。

圖17是圖16的C-C剖視圖，其表示了成形第四個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第二模片f42d和右下模f6的第二模片f62d的截面形狀。

圖18是圖16的D-D剖視圖，其表示了成形第四個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第三模片f43d和右下模f6的第三模片f63d的截面形狀。

圖19是圖16在成形第四個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6各模片分解狀態圖，其表示了安裝在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42d、第三模片f43d、第四模片f44b和安裝在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62d、第三模片f63d、第四模片f64b的結構形狀。

圖20是本實用新型實施例在曲軸棒料上以從右向左逐個成形曲拐時，在成形第五個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6模具結構及分片組合式右上模f4、右下模f6模具與已成形出的第一個曲拐配合狀態示意圖。

圖21是圖20的E-E剖視圖，其表示了成形第五個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第二模片f42e和右下模f6的第二模片f62e的截面形狀。

圖22是圖20的F-F剖視圖,其表示了成形第五個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4的第三模片f43e和右下模f6的第三模片f63e的截面形狀。

圖23是圖20在成形第五個曲拐時所使用的分片組合式右上模f4、右下模f6個模片分解狀態圖，其表示了安裝在右上模座b2上的右上模f4的第一模片f41、第二模片f42e、第三模片f43e、第四模片f44b和安裝在右下模座b4上的右下模f6的第一模片f61、第二模片f62e、第三模片f63e、第四模片f64b的結構形狀。

圖24是實用新型實施例組合式模片與模座連接固定安裝結構示意圖。

具體實施方式

參見附圖實施例所示，本實用新型曲拐成形以從曲軸棒料K的右端向左端依次進行為代表進行說明。

本實用新型曲軸曲拐鐓鍛成形軸向定位組合式模具包括，安裝在左上模座b1上的左上模f3、安裝在左下模座b3上的左下模f5、安裝在右上模座b2上的右上模f4、安裝在右下模座b4上的右下模f6。

其特徵是：

安裝在右上模座b2上的右上模f4是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在右下模座b4上的右下模f6是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在右上模座b2上的右上模f4上的4個模片與安裝在右下模座b4上的右下模f6上的4個模片上下一一對應組合。

右上模f4的第一模片f41為與上中間模f1右側配合的曲拐右側曲臂上部成形模片，在該第一模片f41的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂K1迴轉的上半圓形凹槽f411，該片不需要更換。

右上模f4的第二模片f42為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板f42a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的連杆軸頸包容配合的上半定位卡板f42b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的連杆軸頸包容配合的上半定位卡板f42n。

右上模f4的第三模片f43為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板f43a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的右側曲臂包容配合的上半定位板f43b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側曲臂包容配合的上半定位板f43n。

右上模f4的第四模片f44為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的上半定位卡塊f44a、成形第二個及以後各曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側的主軸頸包容配合的上半定位卡塊f44b，在該第四模片f44b的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的下半圓形凹槽f444。

與上述右上模f4的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44相對應：

右下模f6的第一模片f61為與下中間模f2右側配合的曲拐右側曲臂下部成形模片，在該第一模片f61的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的下半圓形凹槽f611，該片不需要更換。

右下模f6的第二模片f62為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的下半墊板f62a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的連杆軸頸包容配合的下半定位卡板f62b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的連杆軸頸包容配合的下半定位卡板f62n。

右下模f6的第三模片f63為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K軸頸包容配合的下半墊板f63a、成形第二個曲拐時使用的與已成形出的第一個曲拐的右側曲臂包容配合的下半定位板f63b、以此類推成形再下一個曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側曲臂包容配合的下半定位板f63n。

右下模f6的第四模片f64為：成形第一個曲拐時使用的與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的下半定位卡塊f64a、成形第二個及以後各曲拐時使用的與已成形出的前一個曲拐的右側的主軸頸包容配合的下半定位卡塊f64，在該第四模片f64的右側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的下半圓形凹槽f644。

在上述右上模f4、右下模f6為4塊模片軸向相疊組成的基礎上，本實用新型安裝在左上模座b1上的左上模f3是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在左下模座b3上的左下模f5是由4塊模片軸向相疊組成；安裝在左上模座b1上的左上模f3的4個模片與安裝在左下模座b3上的左下模f5的4個模片上下一一對應組合。

左上模f3的第一模片f31為與上中間模f1左側配合的曲拐左側曲臂上部成形模片，在該第一模片f31的左側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的上半圓形凹槽f311。該左上模f3的第一模片f31與右上模f4的第一模片f41形狀相同，可以替換使用。

左上模f3的第二模片f32為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

左上模f3的第三模片f33為與曲軸棒料上開設的卡槽K2配合的上半定位卡板。

左上模f3的第四模片f34為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

與上述左上模f3的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34相對應：

左下模f5的第一模片f51為與下中間模f2左側配合的曲拐左側曲臂下部成形模片，在該第一模片f51的左側端面上開有深度大於等於曲臂寬度、直徑可以包容曲臂迴轉的上半圓形凹槽f511。該左下模f5的第一模片f51與右下模f6的第一模片f61形狀相同，可以替換使用。

左下模f5的第二模片f52為與曲軸棒料K軸頸包容配合的上半墊板。

左下模f5的第三模片f53為與曲軸棒料K上開設的卡槽K2配合的下半定位卡板。

左下模f5的第四模片f54為與曲軸棒料K包容配合的下半墊板。

上述所說的曲臂上部為曲臂與主軸頸連接端部；曲臂下部為曲臂與連杆軸頸連接端部。

安裝在右上模座b2上的第一模片f41、第二模片f42、第三模片f43、第四模片f44軸向相疊與右上模座b2上開設的安裝止口臺b21配合，並通過定位鍵b22、軸向連接螺釘b23、徑向定位銷機構b24與右上模座b2固定安裝連接。

同樣,安裝在右下模座b4上的第一模片f61、第二模片f62、第三模片f63、第四模片f64軸向相疊與右下模座b4上開設的安裝止口臺配合，並通過定位鍵、軸向連接螺釘、徑向定位銷機械與右下模座b4固定安裝連接。

同樣,安裝在左上模座b1上的第一模片f31、第二模片f32、第三模片f33、第四模片f34軸向相疊與左上模座b1上開設的安裝止口臺b11配合，並通過定位鍵b12、軸向連接螺釘、徑向定位銷機械與左上模座b1固定安裝連接。

同樣,安裝在左下模座b3上的第一模片f51、第二模片f52、第三模片f53、第四模片f54軸向相疊與左下模座b3上開設的安裝止口臺配合，並通過定位鍵、軸向連接螺釘、徑向定位銷機械與左下模座b3固定安裝連接。

上述組合式模片的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4與其模座的固定連接安裝方式與現有技術是一致的。

隨見附圖24，本實用新型上述組合式模片的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4可以是先安裝在一個連接套B上，然後連接套B通過止口臺B1與模座上開設的止口臺B2配合，通過軸向連接螺栓B3固定安裝在模座上。這樣一套模座可以適應多個直徑不同的右上模f4、右下模f6、左上模f3、左下模f4配合安裝使用，提高模座的利用率。