CN107671221A - 不等径三通阀体的成形模具及成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及不等径三通阀体生产技术领域，具体是一种不等径三通阀体的成形模具及成形方法。该模具包括上模套、下模套、下顶出块，上模套和下模套内分别设置有上模芯和下模芯，上模芯与下模芯对接、上模套与下模套对接构成不等径三通阀腔体、水平冲头孔、垂直冲头孔、下顶出孔，下顶出块设在模套下顶出孔内，成形方法是合模后，通过锻压机垂直冲头和水平冲头的联合作用形成阀体，成形时，先垂直穿孔，采用位移控制，保证垂直穿孔深度和坯料向水平挤压，后水平穿孔，采用压力控制。本发明可以实现不等径阀体锻件锻造的自动化生产，提高了生产效率，阀体一次锻造成形，并成形出阀体内孔，材料利用率高，内部流线合理，锻件性能好，提高了产品质量。

Description

不等径三通阀体的成形模具及成形方法
技术领域
本发明涉及不等径三通阀体生产技术领域，具体是一种不等径三通阀体的成形模具及成形方法。
背景技术
以往不等径三通阀体的生产采用铸造、焊接、机加工等方式生产，采用铸造的大型阀体通常容易产生气孔、疏松、夹杂等缺陷，焊接阀体工艺复杂、质量难以保证，而机加工又会增加过多的材料消耗。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，从而提供一种提高产品质量和生产效率、阀体一次成形并成形出阀体内孔的不等径三通阀体的成形模具及成形方法。
本发明解决所述问题，采用的技术方案是：
一种不等径三通阀体的成形模具，包括上模套、下模套、下顶出块，上模套和下模套内分别设置有上模芯和下模芯，上模芯与下模芯对接、上模套与下模套对接构成不等径三通阀腔体和连通不等径三通阀腔体的两个水平冲头孔、一个垂直冲头孔、一个下顶出孔，下顶出块设置在模套下顶出孔内。
优选地，上模套和下模套上分别对应设置有向外张口的凹槽，上模芯和下模芯分别设置在上模套和下模套的凹槽内。
优选地，不等径三通阀腔体的左侧为凸缘结构。
优选地，下顶出孔为沉孔结构，下顶出块为与沉孔结构配合的梯形结构。
一种不等径三通阀体的成形方法，包括如下步骤：
（1）将下料好的坯料加热至锻造温度，锻造前将模具及锻压机的垂直冲头、水平冲头、进行预热,模具包括上模套、下模套和下顶出块，上模套和下模套内分别设置有上模芯和下模芯，上模芯与下模芯对接、上模套与下模套对接构成不等径三通阀腔体和连通不等径三通阀腔体的两个水平冲头孔、一个垂直冲头孔、一个下顶出孔，下顶出块设置在模套下顶出孔内，上模芯、下模芯及垂直冲头、水平冲头预热温度在200℃以上，上模套、下模套温度可低于上模芯和下模芯的温度50-100℃；
（2）坯料放置在下模芯上，两个水平冲头分别穿过对应的水平冲头孔与不等径三通阀腔体齐平，下顶出块与锻压机的下顶出缸连接；
（3）上模芯、上模套与垂直冲头同组下行，与坯料接触；
（4）上模芯、上模套合模至分模面15mm处，同时垂直冲头与上模芯、上模套一同运动，采用锻压机位移控制；
（5）上模芯、上模套与下模芯、下模套合模，采用锻压机压力控制，保证足够的合模力；
（6）垂直冲头穿过垂直冲头孔至最大穿孔位置，采用锻压机位移控制；
（7）水平冲头穿过水平冲头孔至最大穿孔位置，采用锻压机压力控制，避免***压力过载；
（8）两个水平冲头卸荷；
（9）垂直冲头拔模；
（10）上模芯、上模套开模100mm；
（11）垂直冲头、水平冲头复位；
（12）上模芯、上模套复位；
（13）下顶出块通过锻压机的下顶出缸顶出阀体；
（14）阀体冷却润滑，锻压机冲头及模具冷却；
（15）下一循环。
优选地，步骤（1）中，垂直冲头尖部为球形结构，过渡部分存在3°的斜度。
优选地，步骤（14）中，采用喷涂水雾进行模具冷却，连续冷却时间约为2.5分钟，冷却次序为先冷却两个水平冲头，然后冷却垂直冲头，最后冷却上模芯和下模芯。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的特点是：
可以实现不等径阀体锻件锻造的自动化生产，提高了生产效率，阀体一次锻造成形，并成形出阀体内孔，材料利用率高，内部流线合理，锻件性能好，提高了产品质量。
附图说明
图1 是本发明实施例主视结构示意图；
图2 是本发明实施例俯视结构示意图；
图3 是本发明实施例侧视结构示意图；
图4 是本发明实施例锻造后的阀体主视结构示意图；
图5 是本发明实施例锻造后的阀体俯视结构示意图；
图6 是本发明实施例锻造后的阀体侧视结构示意图；
图中：上模套1；水平冲头孔2；水平冲头3；下顶出孔4；下模套5；垂直冲头6；不等径三通阀腔体7；下顶出块8；上模芯9；下模芯10；垂直冲头孔11；阀体12。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步说明，目的仅在于更好地理解本发明内容，因此，所举之例并不限制本发明的保护范围。
参见图1、一种不等径三通阀体的成形模具，包括上模套1、下模套5、下顶出块8，上模套1和下模套5内分别设置有上模芯9和下模芯10，上模芯9与下模芯10对接、上模套1与下模套5对接构成不等径三通阀腔体7和连通不等径三通阀腔体7的两个水平冲头孔2、一个垂直冲头孔11、一个下顶出孔4，下顶出块8设置在模套下顶出孔4内。
上模套1和下模套5上分别对应设置有向外张口的凹槽，便于安装配合，上模芯9和下模芯10分别安装在上模套1和下模套5的凹槽内，
不等径三通阀腔体7为左右不对称结构，且左侧为凸缘结构，收纳多余金属。
上模芯9和下模芯10与上模套1和下模套5的制作材料不同，上模芯9和下模芯10采用热作模具钢4Cr5MoSiV1（H13）制成，上模套1和下模套5采用热作模具钢如5CrNiMo制成，这样可以降低模具制作成本。
不等径三通阀体的成形方法，包括如下步骤：
（1）将下料好的坯料加热至锻造温度，锻造前将模具及锻压机的垂直冲头6、水平冲头3进行预热, 垂直冲头6尖部为球形结构，过渡部分存在3°的斜度，上模芯9、下模芯10及垂直冲头6、水平冲头3预热温度在200℃以上，上模套1、下模套5温度可低于上模芯9和下模芯10的温度50-100℃；
（2）坯料放置在下模芯10上，两个水平冲头3分别穿过对应的水平冲头孔2与不等径三通阀腔体7齐平，下顶出块8与锻压机的下顶出缸连接；
（3）上模芯9、上模套1与垂直冲头6同组下行，与坯料接触；
（4）上模芯9、上模套1合模至分模面15mm处，同时垂直冲头6与上模芯9、上模套1一同运动，采用锻压机位移控制；
（5）上模芯9、上模套1与下模芯10、下模套5合模，采用锻压机压力控制，保证足够的合模力；
（6）垂直冲头6穿过垂直冲头孔11至最大穿孔位置，采用锻压机位移控制；
（7）水平冲头3穿过水平冲头孔2至最大穿孔位置，采用锻压机压力控制，避免***压力过载；
（8）两个水平冲头3卸荷；
（9）垂直冲头6拔模；
（10）上模芯9、上模套1开模100mm；
（11）垂直冲头6、水平冲头3复位；
（12）上模芯9、上模套1复位；
（13）下顶出块8通过锻压机的下顶出缸顶出阀体12；
（14）阀体12冷却润滑，锻压机冲头及模具冷却，采用喷涂水雾进行模具冷却，连续冷却时间约为2.5分钟，冷却次序为先冷却两个水平冲头3，然后冷却垂直冲头6，最后冷却上模芯9和下模芯10；
（15）下一循环。
本发明成形方法是合模后，通过锻压机的垂直冲头6、水平冲头3的联合作用成形阀体，充分利用锻压机液压缸位移控制与压力控制的优势，成形时，先垂直穿孔，采用位移控制，保证垂直穿孔深度和坯料向水平挤压，后水平穿孔，采用压力控制，避免***压力过载并保证一定的穿孔深度，这种封闭式成形模具和成形方法可以实现不等径阀体锻件锻造的自动化生产，提高了生产效率，阀体12一次锻造成形，并成形出阀体12内孔，材料利用率高，内部流线合理，锻件性能好，提高了产品质量。
以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及其附图内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (7)

1.一种不等径三通阀体的成形模具，其特征在于：包括上模套、下模套、下顶出块，上模套和下模套内分别设置有上模芯和下模芯，上模芯与下模芯对接、上模套与下模套对接构成不等径三通阀腔体和连通不等径三通阀腔体的两个水平冲头孔、一个垂直冲头孔、一个下顶出孔，下顶出块设置在模套下顶出孔内。
2.根据权利要求1所述的不等径三通阀体的成形模具，其特征在于：上模套和下模套上分别对应设置有向外张口的凹槽，上模芯和下模芯分别设置在上模套和下模套的凹槽内。
3.根据权利要求1所述的不等径三通阀体的成形模具，其特征在于：不等径三通阀腔体的左侧为凸缘结构。
4.根据权利要求1所述的不等径三通阀体的成形模具，其特征在于：下顶出孔为沉孔结构，下顶出块为与沉孔结构配合的梯形结构。
5.一种不等径三通阀体的成形方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）将下料好的坯料加热至锻造温度，锻造前将模具及锻压机的垂直冲头、水平冲头、进行预热,模具包括上模套、下模套和下顶出块，上模套和下模套内分别设置有上模芯和下模芯，上模芯与下模芯对接、上模套与下模套对接构成不等径三通阀腔体和连通不等径三通阀腔体的两个水平冲头孔、一个垂直冲头孔、一个下顶出孔，下顶出块设置在模套下顶出孔内，上模芯、下模芯及垂直冲头、水平冲头预热温度在200℃以上，上模套、下模套温度可低于上模芯和下模芯的温度50-100℃；
（2）坯料放置在下模芯上，两个水平冲头分别穿过对应的水平冲头孔与不等径三通阀腔体齐平，下顶出块与锻压机的下顶出缸连接；
（3）上模芯、上模套与垂直冲头同组下行，与坯料接触；
（4）上模芯、上模套合模至分模面15mm处，同时垂直冲头与上模芯、上模套一同运动，采用锻压机位移控制；
（5）上模芯、上模套与下模芯、下模套合模，采用锻压机压力控制，保证足够的合模力；
（6）垂直冲头穿过垂直冲头孔至最大穿孔位置，采用锻压机位移控制；
（7）水平冲头穿过水平冲头孔至最大穿孔位置，采用锻压机压力控制，避免***压力过载；
（8）两个水平冲头卸荷；
（9）垂直冲头拔模；
（10）上模芯、上模套开模100mm；
（11）垂直冲头、水平冲头复位；
（12）上模芯、上模套复位；
（13）下顶出块通过锻压机的下顶出缸顶出阀体；
（14）阀体冷却润滑，锻压机冲头及模具冷却；
（15）下一循环。
6.根据权利要求5所述的不等径三通阀体的成形方法，其特征在于：步骤（1）中，垂直冲头尖部为球形结构，过渡部分存在3°的斜度。
7.根据权利要求5所述的不等径三通阀体的成形方法，其特征在于：步骤（14）中，采用喷涂水雾进行模具冷却，连续冷却时间约为2.5分钟，冷却次序为先冷却两个水平冲头，然后冷却垂直冲头，最后冷却上模芯和下模芯。
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