CN108515134A - 非对称四通阀体的成形模具及成形方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模具，具体是一种非对称四通阀体的成形模具及成形方法。包括上模具体，与上模具体配合的下模具体，上模具体的中部设有竖直的上垂直冲头，下模具体的中部设有竖直的下垂直冲头；上模具体和下模具体之间对称设有横向的第一水平冲头和第二水平冲头。成形步骤包括组装模具、模具预热及坯料加热、锻造、模具回程和取出锻件，本发明采用多向模锻成形方法及成形模具，一火锻造出带有四个孔腔的无飞边非对称四通阀体，从而降低锻件重量，提高材料利用率，减少机械加工工时，又省去制坯及切边工步，提高生产效率，同时提高产品合格率。
Description
技术领域
本发明涉及模具，具体是一种非对称四通阀体的成形模具及成形方法。
背景技术
目前，四通阀体锻件多采用两种成形方式，即铸造和普通模锻。铸造四通阀体存在晶粒度不均匀和力学性能偏低现象，且铸件质量不稳定，可能存在偏析、气孔、夹杂及裂纹等缺陷，对于力学性能及晶粒度等要求较高的四通阀体，铸造四通阀体合格率低。普通模锻四通阀体虽然可较大程度上提高合格率，但锻件存在飞边，同时无法锻出孔腔，锻件重量大，材料利用率低，机加工量大，且需要制坯及切边工步，生产效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种一火成形锻件外形及孔腔、材料利用率高及合格率高的非对称四通阀体的成形模具及成形方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种非对称四通阀体的成形模具，包括上模具体，与上模具体配合的下模具体，上模具体的中部设有竖直的上垂直冲头，下模具体的中部设有竖直的下垂直冲头；上模具体和下模具体之间对称设有横向的第一水平冲头和第二水平冲头。
采用上述非对称四通阀体的成形模具的成形方法，按下述步骤进行：
（1）组装模具：上模具体与多向模锻压机的动梁连接，由多向模锻压机提供合模力；上垂直冲头与多向模锻压机上穿孔缸连接，由多向模锻压机提供上穿孔力；第一水平冲头和第二水平冲头与多向模锻压机水平缸连接，由多向模锻压机提供水平穿孔力；下垂直冲头与下顶出缸连接，由多向模锻压机提供下穿孔力；
（2）模具预热及坯料加热：坯料采用圆棒坯料，将圆棒坯料加热到锻造温度；
（3）锻造：
a)、下垂直冲头预定义至下模具体中，距下模具体25mm；
b)、坯料出炉后，经高压水除磷去除表面氧化皮后立即放入下模具体的型腔中；
c)、上模具体下行至距离分模面50mm时，采用1load继续下行至合模，然后保压，保压压力500Bar；
d)、上垂直冲头下行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
e)、下垂直冲头上行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
f)、第一水平冲头和第二水平冲头对向穿孔至终点位置，采用多向模锻压机压力控制功能，以保证坯料充满型腔；整个锻造过程结束；
（4）模具回程和取出锻件：
a)、第一水平冲头及第二水平冲头卸荷、复位；
b)、上垂直冲头拔模；
c)、上模具体开模至初始位置；
d)、下垂直冲头上行50mm顶出锻件，将锻件移出型腔。
采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，有益效果是：
采用多向模锻成形模具及成形方法，一火锻造出带有四个孔腔的无飞边非对称四通阀体，从而降低锻件重量，提高材料利用率，减少机械加工工时，又省去制坯及切边工步，提高生产效率，同时提高产品合格率。
进一步的，本发明的优化方案是：
上垂直冲头与下垂直冲头的轴线重合。
第一水平冲头和第二水平冲头的轴线位于上模具体和下模具体的分模面上。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的锻件的主视图；
图3是图2的左视图；
图4是本发明实施例的合模示意图；
图5是本发明实施例的上垂直冲头、下垂直冲头穿孔示意图；
图6是本发明实施例的第一水平冲头、第二水平冲头对向穿孔示意图；
图中：下模具体1；第一水平冲头2；下垂直冲头3；上模具体4；上垂直冲头5；第二水平冲头6；锻件7。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步详述本发明。
参见图1，一种非对称四通阀体的成形模具，由下模具体1、第一水平冲头2、下垂直冲头3、上模具体4、上垂直冲头5和第二水平冲头6构成。上模具体4与下模具体1内加工有与锻件外形匹配的型腔。上模具体4与下模具体1配合，上模具体4的中部安装有竖直的上垂直冲头5，下模具体1的中部安装有竖直的下垂直冲头3，上垂直冲头5与下垂直冲头3的轴线重合。上模具体4和下模具体1之间安装有横向的第一水平冲头2和第二水平冲头6，第一水平冲头2和第二水平冲头6位于上模具体4和下模具体1的两侧并对称设置。第一水平冲头2和第二水平冲头6的轴线位于上模具体4和下模具体1的分模面上。
本实施例以成形3吋旋塞阀阀体锻件（图2、图3所示）为例，说明其成形方法：
（1）模具安装：按图1所示将模具组装完毕，其中上模具体4与多向模锻压机的动梁连接，并由其提供合模力；上垂直冲头5与多向模锻压机上穿孔缸连接，并由其提供上穿孔力；第一水平冲头2和第二水平冲头6与多向模锻压机水平缸连接，并由其提供水平穿孔力；下垂直冲头3与下顶出缸连接，并由其提供下穿孔力。
（2）模具预热及坯料加热：模具预热至200-300℃，坯料采用φ210×336mm的圆棒料，将坯料加热至锻造温度。
（3）锻造：
a)、下垂直冲头预定义至下模具体中，距下模具体25mm；
b)、坯料出炉后，经高压水除磷去除表面氧化皮后立即放入下模具体的型腔中；
c)、上模具体下行至距离分模面50mm时，采用1load继续下行至合模，然后保压，保压压力500Bar；
d)、上垂直冲头下行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
e)、下垂直冲头上行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
f)、第一水平冲头和第二水平冲头对向穿孔至终点位置，采用多向模锻压机压力控制功能，以保证坯料充满型腔。整个锻造过程结束。
（4）模具回程和取出锻件：
a)、第一水平冲头及第二水平冲头卸荷、复位；
b)、上垂直冲头拔模；
c)、上模具体开模至初始位置；
d)、下垂直冲头上行50mm顶出锻件，将锻件移出型腔。
本发明采用多向模锻成形模具及成形方法，锻造出带有四个孔腔的无飞边非对称四通阀体，降低锻件重量，提高材料利用率，减少机械加工工时，又省去制坯及切边工步，提高生产效率，同时提高产品合格率。
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附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。
Claims (4)
1.一种非对称四通阀体的成形模具，包括上模具体，与上模具体配合的下模具体，其特征在于：上模具体的中部设有竖直的上垂直冲头，下模具体的中部设有竖直的下垂直冲头；上模具体和下模具体之间对称设有横向的第一水平冲头和第二水平冲头。
2.根据权利要求1所述的非对称四通阀体的成形模具，其特征在于：上垂直冲头与下垂直冲头的轴线重合。
3.根据权利要求1所述的非对称四通阀体的成形模具，其特征在于：第一水平冲头和第二水平冲头的轴线位于上模具体和下模具体的分模面上。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的非对称四通阀体的成形模具和成形方法，其特征在于，按下述步骤进行：
（1）组装模具：上模具体与多向模锻压机的活动横梁连接，由多向模锻压机提供合模力；上垂直冲头与多向模锻压机上穿孔缸连接，由多向模锻压机提供上穿孔力；第一水平冲头和第二水平冲头与多向模锻压机水平缸连接，由多向模锻压机提供水平穿孔力；下垂直冲头与下顶出缸连接，由多向模锻压机提供下穿孔力；
（2）模具预热及坯料加热：模具预热至200-300℃，坯料采用φ210×336mm的圆棒料，将坯料加热至锻造温度；
（3）锻造：
a)、下垂直冲头预定义至下模具体中，距下模具体25mm；
b)、坯料出炉后，经高压水除磷去除表面氧化皮后立即放入下模具体的型腔中；
c)、上模具体下行至距离分模面50mm时，采用1load继续下行至合模，然后保压；
d)、上垂直冲头下行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
e)、下垂直冲头上行至终点位置，采用多向模锻压机位移控制功能；
f)、第一水平冲头和第二水平冲头对向穿孔至终点位置，采用多向模锻压机压力控制功能，以保证坯料充满型腔；整个锻造过程结束；
（4）模具回程和取出锻件：
a)、第一水平冲头及第二水平冲头卸荷、复位；
b)、上垂直冲头拔模；
c)、上模具体开模至初始位置；
d)、下垂直冲头上行50mm顶出锻件，将锻件移出型腔。
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