CN104690206A - 一种轴套类零件生产用模具及其生产方法 - Google Patents

一种轴套类零件生产用模具及其生产方法 Download PDF

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许礼进
曾辉
刘阳
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韩夺标
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Abstract

本发明公开了一种轴套类零件生产用模具及其生产方法，所述轴套类零件由套管及设于套管一端端部的台阶构成；所述模具包括锻造用上模及下模，所述上模上设有用于轴套的台阶成型的上模腔，下模顶部设有用于轴套的套管成型的下模腔；所述上模和所述下模的分型面在轴套的台阶端面处；所述下模底部设有脱模机构；所述轴套类零件的生产方法，利用轴套类零件生产用模具来实现轴套类零件的锻造成型；本发明能用厚壁管锻造出与零件最终外形较为接近的毛坯，零件成型变形小，大大减少了机加工余量，大大提高了材料的利用率，降低制造成本，从而创造了经济效益；同时制造简单，能保证产品质量。

Description

一种轴套类零件生产用模具及其生产方法
技术领域
本发明涉及轴套类中空零件生产技术，具体涉及一种轴套类零件生产用模具及其生产方法。
背景技术
在机械加工中，有大量轴套类零件需要加工，如图3所示：此类零件共同之处是：1、外径尺寸较大；2、中空，此类零件一般与轴类零件配合使用，内径较为一致；3、外圆一段有台阶，台阶宽度与零件总体高度相差较大；台阶高度与直径比例较小；4、零件要求较高的强度，材料通常选用有较高强度的优质钢材。现有技术中，针对此类零件的加工，毛坯下料通常有以下几种：1.直接采用厚壁管，而后将多余部分粗车加工去除，以获得后续加工的毛坯。此种方法的弊端是，由于零件外径较大，台阶宽度较小，粗车余量较大，由此造成了材料的较大耗损，既浪费了大量金属材料，又增加了机加工的工作量，不利于经济效益的提升。2、采用铸造毛坯，此种毛坯与零件的最终外形较为接近，是最为节省材料的方法；但其不足之处在于：由于铸造工艺的特殊要求，适合铸造成型材料不满足此类零件的强度要求，另外，铸造工艺复杂，铸造毛坯存在砂眼，缩松，裂纹等缺陷，零件的成品率有待提高。3、另外还有一些非常规的方法，比如利用堆焊、拼焊等，此类方法无法满足大批量生产的要求，另外，也无法满足质量的要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用厚壁管锻造与零件最终外形较为接近的毛坯，大大减少机加工余量，提高材料的利用率，降低成本，保证质量的轴套类零件生产用模具及其生产方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该轴套类零件生产用模具，所述轴套类零件由套管及设于套管一端端部的台阶构成；包括锻造用上模及下模，所述上模上设有用于轴套的台阶成型的上模腔，下模顶部设有用于轴套的套管成型的下模腔；所述上模和所述下模的分型面在轴套的台阶端面处；所述下模底部设有脱模机构。
所述脱模机构包括顶料盘，所述顶料盘上设有顶柱，所述下模上设有和所述顶柱适配的导向孔，所述导向孔和所述下模腔连通；所述顶料盘连接有动力源。
所述动力源为和所述顶料盘连接的顶料气缸。
所述顶柱为四根，四根顶柱对称分布在所述顶料盘上。
所述上模固定在压力机滑块上，所述下模和脱模机构设在机架上。
该轴套类零件的生产方法，利用上述的轴套类零件生产用模具来实现，具体工艺过程为：
将毛坯管料下料到下模的下模腔中，上模向下运动，上模模芯挤压模腔中的毛坯材料，实现毛坯零件成型；顶料盘在顶料气缸的作用下向上运动，顶柱穿入导向孔后顶在毛坯零件下端上，向上顶出毛坯零件。
毛坯零件成型的分型面在轴套的台阶端面处，控制飞边的位置，免除锻造毛坯切边操作。
毛坯零件锻压成型后，零件高出下模顶面，抓取零件上端取出毛坯零件。
如毛坯零件上具有飞边，对毛坯零件进行机加工去除飞边。
本发明的优点在于：该轴套类零件生产用模具及其生产方法，采用上模腔及下模腔的成型结构，控制模具成型及分模面位置，由管料下料来锻造出轴套类毛坯零件；通过上模模芯挤压下模腔中的管料，实现成型，脱模机构使毛坯零件从下模腔上脱模。本发明能用厚壁管锻造出与零件最终外形相同或接近的毛坯，零件成型变形小，大大减少了机加工余量，大大提高了材料的利用率，降低了制造成本，从而创造了经济效益；同时模具强度高，制造简单，能保证产品质量。
附图说明
下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明轴套类零件生产用模具的结构示意图。
图2为本发明轴套类零件生产用模具的脱模机构示意图。
图3为本发明中轴套类零件结构示意图。
上述图中的标记均为：
1、上模，2、下模，3、上模腔，4、下模腔，5、顶料盘，6、顶柱，7、导向孔，8、套管，9、台阶。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图3所示，轴套类零件由套管8及设于套管8一端端部的台阶9构成；如图1及图2所示，该轴套类零件生产用模具，包括锻造用上模1及下模2，上模1上设有用于轴套的台阶9成型的上模腔3，下模2顶部设有用于轴套的套管8成型的下模腔4；上模1和下模2的分型面在轴套的台阶9端面处；下模2底部设有脱模机构。
该模具采用上模腔3及下模腔4的成型结构，控制模具成型及分模面位置，由管料下料来锻造出轴套类毛坯零件；通过上模1模芯挤压下模腔4中的管料，实现成型，脱模机构使毛坯零件从下模腔4上脱模。采用该模具，能用厚壁管锻造出与零件最终外形相同或接近的毛坯，零件成型变形小，大大减少了机加工余量，大大提高了材料的利用率，降低了制造成本，从而创造了经济效益；同时模具强度高，使用寿命长，制造简单，能保证产品质量，便于推广。
脱模机构包括顶料盘5，顶料盘5上设有顶柱6，下模2上设有和顶柱6适配的导向孔7，导向孔7和下模腔4连通；顶料盘5连接有动力源。顶料盘5为圆盘结构，顶料盘5承接动力源的压力，顶料盘5上方设计顶柱6；动力源作用下，顶料盘5向上运动，顶柱6在导向孔7内向上运动，直至顶柱6顶在毛坯零件底面圆周上，实现脱模。
动力源为和顶料盘5连接的顶料气缸。顶料气缸为压力机顶料气缸，便于控制，能快速实现脱模。
顶柱6为四根，四根顶柱6对称分布在顶料盘5上。顶料盘5为圆盘，四根顶柱6以顶料盘5圆心为对称中心对称分布在顶料盘5上。顶柱6为圆柱，四根顶柱6能将气缸压力均匀分载于毛坯零件底面圆周上，使得脱模机构具有着力点，且脱模平稳。
上模1固定在压力机滑块上，下模2和脱模机构设在机架上。采用现有压力机实现轴套类零件锻造成型，改进部分为上模1及下模2，能够有效控制成本。
该轴套类零件的生产方法，利用上述的轴套类零件生产用模具来实现，具体工艺过程为：
将毛坯管料下料到下模2的下模腔4中，上模1向下运动，上模1模芯挤压模腔中的毛坯材料，实现毛坯零件成型；顶料盘5在顶料气缸的作用下向上运动，顶柱6穿入导向孔7后顶在毛坯零件下端上，向上顶出毛坯零件。
进一步地，毛坯零件成型的分型面在轴套的台阶9端面处，控制飞边的位置，免除锻造毛坯切边操作。上下模2的分型面位于台阶9处，即使锻造后的毛坯有飞边的缺陷，由于不影响毛坯零件的装夹，切边可以通过机加工去除，从而免除了锻造毛坯的切边工序的操作；简化了生产工艺，进一步地降低了生产成本。
进一步地，毛坯零件锻压成型后，零件高出下模2顶面，抓取零件上端取出毛坯零件；上模1脱开后，工人取料便利，提高生产效率。
本发明通过上模1模芯挤压下模腔4中的管料，实现成型，顶料盘5置于下模腔4下方的空间，达到毛坯零件从下模腔4脱模功能。顶料盘5为盘状结构，以承接有压力机顶料气缸传递上来的拥有顶出料的压力，在顶料盘5上方设计4根较细的圆柱，达到将气缸压力分载于毛坯零件底面圆周的目的，使得顶料装置有着力点；通过上下模腔4的设计，使得锻压成型后，零件高出下模2顶面，便于取出毛坯零件；确定上下模2分型面的位置，控制飞边的位置，从而控制毛坯飞边的位置，以达到免除切边的操作工序；优化分型面及上下模2的拔模角度，使得成型变形合理，对零件的强度影响小。该模具具有零件成型变形小，强度高，制造简单，便于推广，大大提升了材料利用率，减小了机加工余量，从而创造了经济效益。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种轴套类零件生产用模具，所述轴套类零件由套管及设于套管一端端部的台阶构成；其特征在于：包括锻造用上模及下模，所述上模上设有用于轴套的台阶成型的上模腔，下模顶部设有用于轴套的套管成型的下模腔；所述上模和所述下模的分型面在轴套的台阶端面处；所述下模底部设有脱模机构。
2.如权利要求1所述的轴套类零件生产用模具，其特征在于：所述脱模机构包括顶料盘，所述顶料盘上设有顶柱，所述下模上设有和所述顶柱适配的导向孔，所述导向孔和所述下模腔连通；所述顶料盘连接有动力源。
3.如权利要求2所述的轴套类零件生产用模具，其特征在于：所述动力源为和所述顶料盘连接的顶料气缸。
4.如权利要求2或3所述的轴套类零件生产用模具，其特征在于：所述顶柱为四根，四根顶柱对称分布在所述顶料盘上。
5.如权利要求4所述的轴套类零件生产用模具，其特征在于：所述上模固定在压力机滑块上，所述下模和脱模机构设在机架上。
6.一种轴套类零件的生产方法，利用权利要求1-5任一项所述的轴套类零件生产用模具来实现，其特征在于：具体工艺过程为：
将毛坯管料下料到下模的下模腔中，上模向下运动，上模模芯挤压模腔中的毛坯材料，实现毛坯零件成型；顶料盘在顶料气缸的作用下向上运动，顶柱穿入导向孔后顶在毛坯零件下端上，向上顶出毛坯零件。
7.如权利要求6所述的轴套类零件的生产方法，其特征在于：毛坯零件成型的分型面在轴套的台阶端面处，控制飞边的位置，免除锻造毛坯切边操作。
8.如权利要求7所述的轴套类零件的生产方法，其特征在于：毛坯零件锻压成型后，零件高出下模顶面，抓取零件上端取出毛坯零件。
9.如权利要求6或7或8所述的轴套类零件的生产方法，其特征在于：如毛坯零件上具有飞边，对毛坯零件进行机加工去除飞边。
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