低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具的製作方法
2023-04-30 09:24:26 7
低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，模具由筒體、內圈、外圈、專用漏盤組成。專用漏盤有定位圈、固定腔，內圈有中間法蘭成形腔、端部法蘭成形腔、開檔成形腔。用本實用新型成形時，壓機走臺上放專用漏盤，專用漏盤上放外圈；低速柴油機輸出端軸頸坯料在專用漏盤中固定，外圈中裝配內圈，內圈上放筒體，整體移至壓機下，砧子壓筒體，在中間法蘭成形腔內鐓粗成形低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭，在端部法蘭成形腔、開檔成形腔成形開檔及端部法蘭；脫模。採用本實用新型，中間法蘭、開檔及端部法蘭在模具中成形，外形規則、尺寸精確，後序機加工餘量少，節省原材料，製造周期短，製造成本低；金屬纖維整體連續性好，內在質量好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具。 低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具
【背景技術】
[0002] 低速柴油機輸出端軸頸是曲軸的重要組成部分之一。低速柴油機輸出端軸頸在自 由鍛成形過程中容易出現兩個問題：首先，兩個法蘭的直徑較大，鍛造過程號印時為了滿足 窄砧子的寬度尺寸，只能將低速柴油機輸出端軸頸開檔直徑在精加工尺寸上放大約200mm， 因為鍛造過程不易操作的緣故，鍛件實物的開檔直徑比工藝尺寸要更大一些，因此，自由鍛 成形的低速柴油機輸出端軸頸開檔敷料嚴重，且開檔尺寸主要靠機加工成形；其次，自由鍛 成形兩個法蘭時，由於法蘭直徑大、寬度窄，很容易造成端部法蘭端面凹陷以及兩個法蘭歪 斜，因此，較大機型（50機及以上機型)的低速柴油機輸出端軸頸返工及報廢率較高。另外， 自由鍛成形低速柴油機輸出端軸頸鍛件時，兩個法蘭及開檔餘面較大、敷料較多，這造成了 原材料利用率低及後序的機加工工時增加很多。
【發明內容】
[0003] 本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種後序加工餘量少、材料利用率 高、成本低的低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具。
[0004] 本實用新型目的的實現方式為，低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，由筒體、內 圈、夕卜圈、專用漏盤組成；內圈由兩個半圈組成，內圈與外圈的高度相同，內圈外圓與外圈 內壁間有l -2mm的裝配間隙；專用漏盤上端面有定位圈，定位圈內徑等於外圈外徑；中心 有固定低速柴油機輸出端軸頸述料下端杆部的固定腔，固定腔內徑大於低速柴油機輸出端 軸頸坯料下端杆部外徑30-50_ ;內圈的端部法蘭成形腔的尺寸與低速柴油機輸出端軸頸 鍛件的端部法蘭尺寸相同，開檔成形腔的尺寸與低速柴油機輸出端軸頸鍛件的開檔尺寸 相同，中間法蘭成形腔的內徑比低速柴油機輸出端軸頸鍛件的中間法蘭直徑大70-120mm， 高度相同；筒體外徑< 內圈的外徑，高度大於低速柴油機輸出端軸頸坯料上端杆部長度 150-300mm，內徑保證能夠從低速柴油機輸出端軸頸坯料的杆部套入和取下。
[0005] 用本實用新型成形低速柴油機輸出端軸頸的方法是，壓機走臺上放專用漏盤，專 用漏盤上放外圈；低速柴油機輸出端軸頸坯料在專用漏盤中固定，外圈中裝配內圈，內圈上 放筒體，模具裝配好整體移至壓機下，砧子壓筒體，鐓粗成形低速柴油機輸出端軸頸的中間 法蘭，將筒體吊下，砧子再壓低速柴油機輸出端軸頸坯料上端杆部成形開檔及端部法蘭；從 模具中脫出低速柴油機輸出端軸頸鍛件。
[0006] 採用本實用新型，低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭、開檔及端部法蘭均在模具 中成形，所以鍛件無需鍛造敷料，外形規則，尺寸精確，鍛件餘量小，最大限度的節省了原材 料，降低了生產成本；同時也節省了機加工工時，縮短製造周期；能保證低速柴油機輸出端 軸頸金屬纖維的整體連續性，可提高低速柴油機輸出端軸頸的內在質量。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型裝配後的結構示意圖，
[0008] 圖2為本實用新型半內圈結構示意圖，
[0009] 圖3為內圈結構剖視圖，
[0010] 圖4是外圈結構示意圖，
[0011] 圖5是低速柴油機輸出端軸頸鍛件脫模結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012] 低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具由筒體1、內圈3、外圈4、專用漏盤5組成。 筒體1用於輔助成形中間法蘭及鍛件脫模；所述內圈3由兩個半內圈組成，置於外圈4中， 裝配後的內圈3、外圈4置於專用漏盤5上，是低速柴油機輸出端軸頸中間法蘭、開檔及端部 法蘭成形的關鍵部件。所述專用漏盤5起固定坯料2、定位及支撐作用。
[0013] 參照圖1，筒體1高度大於低速柴油機輸出端軸頸坯料2上端杆部長度 150-300mm，保證砧子壓筒體1鐓粗成形中間法蘭過程中，內圈3上端面與外圈4上端面完 全平齊時，低速柴油機輸出端軸頸述料2上端杆部未伸出筒體1。筒體1的外徑< 內圈3的 外徑，內徑保證能夠從低速柴油機輸出端軸頸坯料3的杆部套入和取下即可。
[0014] 參照圖1、2、3、4,內圈3由兩個半圈組成，內圈3與外圈4的高度相同，內圈3外圓 與外圈4內壁間有l-2mm的裝配間隙。內圈3裝配在外圈4內，兩個半內圈之間有6-12mm 間隙，防止內圈3反覆使用後產生變形而不易裝配和脫模。內圈3外壁有凸臺9,外圈4內 壁上有與凸臺9配合的凹口 10,模具裝配好後，內圈3與外圈4在高度方向上未齊平，有一 部分伸出外圈4,壓機施壓時，內圈3下移壓低速柴油機輸出端軸頸坯料2的中間臺階形成 中間法蘭，中間法蘭成形後，內圈3和外圈4才完全裝配在一起，此時，內圈3外壁凸臺9和 外圈4內壁凹口 10配合在一起，限制內圈3在壓力作用下下移。
[0015] 內圈3外圓及外圈4內壁均有較大的脫模斜度，便於裝配和脫模；外圈4外圓為對 稱的內凹形13,便於模具起吊。
[0016] 參照圖2,內圈3上端面有四個吊裝孔11，即每個半圈上有兩個吊裝孔，都在半圈 的重心線上，便於與外圈4裝配時平穩起吊。內圈3外圓上設計有楔口 15,便於鍛件脫模。
[0017] 參照圖3,內圈3內有端部法蘭成形腔6、開檔成形腔7、中間法蘭成形腔8,端部 法蘭、開檔及中間法蘭均在這些型腔中成形。端部法蘭成形腔6的尺寸與低速柴油機輸出 端軸頸鍛件14的端部法蘭尺寸相同，且其底部設計有一圈凹槽12,便於端部法蘭料充滿模 腔，同時還可以起到消除應力集中和收集氧化皮的作用。開檔成形腔7的尺寸與低速柴油 機輸出端軸頸鍛件14的開檔尺寸相同。中間法蘭成形腔8的內徑比低速柴油機輸出端軸 頸鍛件14的中間法蘭直徑大70-120mm，高度相同，便於低速柴油機輸出端軸頸坯料2入模。
[0018] 專用漏盤5上端面有深度為50mm的定位圈，定位圈內徑等於外圈4外徑，避免模 鍛過程中上、下兩部分模具產生移動而造成低速柴油機輸出端軸頸鍛件14桿部與法蘭不 同心。中心有固定低速柴油機輸出端軸頸述料2下端杆部的固定腔，固定腔內徑大於下端 杆部外徑30-50_，便於低速柴油機輸出端軸頸述料2的放入和固定。
[0019] 低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭、開檔及端部法蘭均在本實用新型中成形，因 此，本實用新型是一種減小低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭、開檔及端部法蘭尺寸餘量， 提高鍛件鍛造一次合格率，提高鍛件內外形質量的裝置。
[0020] 本實用新型模鍛成形的具體步驟為：
[0021] 1)通過自由鍛得到低速柴油機輸出端軸頸坯料2,低速柴油機輸出端軸頸坯料2 有用於成形低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭的中間臺階；有用於成形低速柴油機輸出端 軸頸的開檔及端部法蘭的上端杆部；有在模鍛過程中起固定和支撐作用的下端杆部；
[0022] 2)先將專用漏盤5放置於壓機走臺上，再將外圈4放於專用漏盤5的定位圈內，然 後，將高溫保溫充分（高溫是1250±20°C，保溫時間因坯料直徑不同而保溫時間不同）的低 速柴油機輸出端軸頸述料2下端杆部在專用漏盤5中固定，再將內圈3的兩個半圈逐個裝 配在外圈4中，最後，將筒體1放在內圈3上；
[0023] 3)移動壓機走臺，將裝配好的模具移至壓機下，砧子壓筒體1，間接鐓粗低速柴油 機輸出端軸頸坯料2中間臺階成形低速柴油機輸出端軸頸的中間法蘭，直到內圈3下移至 上端面與外圈4的上端面平齊時，壓機停止施壓；將筒體1吊下，砧子再壓低速柴油機輸出 端軸頸坯料2的上端杆部，成形低速柴油機輸出端軸頸的開檔及端部法蘭；
[0024] 4)參照圖5,將內圈3、外圈4及低速柴油機輸出端軸頸鍛件14整體吊下，移走下 面的專用漏盤5,再將內圈3、外圈4及低速柴油機輸出端軸頸鍛件14整體翻轉180°後放 置於走臺上的另外一個放置漏盤(放置漏盤內徑大於內圈外徑）上，再將筒體1放置在內圈 3上，砧子壓筒體1，內圈3與低速柴油機輸出端軸頸鍛件14同時慢慢從外圈4中脫出，得 到尺寸規格符合工藝要求的低速柴油機輸出端軸頸鍛件14。
【權利要求】
1. 低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，其特徵在於由筒體、內圈、外圈、專用漏盤組 成；內圈由兩個半圈組成，內圈與外圈的高度相同，內圈外圓與外圈內壁間有1-2_的裝配 間隙；專用漏盤上端面有定位圈，定位圈內徑等於外圈外徑；中心有固定低速柴油機輸出 端軸頸述料下端杆部的固定腔，固定腔內徑大於下端杆部外徑30-50mm ;內圈的端部法蘭 成形腔的內徑與低速柴油機輸出端軸頸鍛件的端部法蘭尺寸相同，開檔成形腔的尺寸與低 速柴油機輸出端軸頸鍛件的開檔尺寸相同，中間法蘭成形腔的內徑比低速柴油機輸出端軸 頸鍛件的中間法蘭直徑大70-120mm ;筒體外徑< 內圈的外徑，高度大於輸出端軸頸坯料上 端杆部長度150_300mm，內徑保證能夠從輸出端軸頸坯料的杆部套入和取下。
2. 根據權利要求1所述的低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，其特徵在於內圈（3) 由兩個半圈組成，內圈（3)裝配在外圈（4)內，兩個半內圈之間有6-12mm間隙。
3. 根據權利要求1所述的低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，其特徵在於內圈（3) 外壁有凸臺，外圈（4)內壁上有與凸臺配合的凹口。
4. 根據權利要求1所述的低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，其特徵在於內圈（3) 外圓及外圈（4)內壁均設有脫模斜度，內圈（3)外圓有楔口，內圈（3)上端面有四個吊裝 孔；外圈（4)外圓為對稱的內凹形。
5. 根據權利要求1所述的低速柴油機輸出端軸頸模鍛成形模具，其特徵在於專用漏盤 (5)上端面有深度50mm的定位圈，定位圈內徑等於外圈（4)外徑。
【文檔編號】B21J13/02GK203887125SQ201320884305
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2013年12月30日 優先權日:2013年12月30日
【發明者】黃永強, 於海娟, 蔡洪平, 劉長安, 熊武, 林晨, 金迎松, 廉榮光, 張承峰, 黃麗秋, 陳國紅, 彭茂華, 李朝金, 郭鵬程, 段來山, 耿德明, 白玉 申請人:武漢重工鑄鍛有限責任公司