CN112191789B - 一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，涉及齿圈锻件模具技术领域，具体为主模和芯辊，所述主模由封圈和中心圈组成，且封圈分设中心圈的上下，所述中心圈的外部套设有套模，且套模通过固定螺钉固定在中心圈上，所述套模的外壁焊接有焊层，且焊层的外壁焊接有成型层，所述芯辊安置在主模的一侧，且芯辊由辊体和底托组成，所述辊体的底端固定有底托，且辊体的外壁设置有滑槽，所述辊体的***套设有滑套，且滑套的外壁套接有第一套辊，所述第一套辊的外壁套接有第二套辊。该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，芯辊和主模均可自由调配，无需就产品差异更换芯辊和主模，从而降低了生产耗费，也有效提高了该齿圈锻件模具的适用性。

Description

一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺

技术领域

本发明涉及齿圈锻件模具技术领域，具体为一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺。

背景技术

齿圈锻件是轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件，齿轮锻件产品主要用于矿山机械、石油化工、汽车制造等行业，加工齿圈锻件的方法有很多，其中一种就是锻压加工，锻压加工需要有专用的模具，锻压加工具有高效、快速、尺寸精准的优点，因此在齿圈锻件生产上，锻压加工方法应用较为广泛。

齿圈锻件模具一般分主模和芯辊两部分，锻件就放置在主模和芯辊之间，由主模和芯辊锻压成型，制得所需要的齿圈锻件成品。

现有的齿圈锻件模具多为一体化结构，不具备可拆分的结构性能，在应用于较多不同结构尺寸齿圈锻件的加工中，需要因产品需要进行更换，这无疑增大了生产耗费，使得齿圈锻件模具的生产效率和适应范围均大打折扣。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，包括主模和芯辊，所述主模由封圈和中心圈组成，且封圈分设于中心圈的上下，所述中心圈的外部套设有套模，且套模通过固定螺钉固定在中心圈上，所述套模的外壁焊接有焊层，且焊层的外壁焊接有成型层，所述芯辊安置在主模的一侧，且芯辊由辊体和底托组成，所述辊体的底端固定有底托，且辊体的外壁设置有滑槽，所述辊体的***套设有滑套，且滑套的外壁套接有第一套辊，所述第一套辊的外壁套接有第二套辊，且第二套辊的外壁套接有第三套辊，所述第三套辊的外壁套接有第四套辊，且第四套辊的外壁套接有第五套辊，所述封圈的两侧内部均设置有插孔，且插孔的开口端均朝向中心圈，所述中心圈的两端表面两侧均设置有插槽，且插槽的内部均插接有插销，所述插销均与插孔相卡合连接，且插销的底端一侧均开设有圆孔，所述中心圈的外壁两侧均设置有定位孔，且定位孔的内部均贯穿有定位销，所述定位销的端部均***配合在圆孔中，所述滑套的外壁、第一套辊的内外壁、第二套辊的内外壁、第三套辊的内外壁、第四套辊的内外壁和第五套辊的内外壁均设置有螺纹，且滑套与第一套辊之间、第一套辊与第二套辊之间、第二套辊与第三套辊之间、第三套辊与第四套辊之间以及第四套辊与第五套辊之间均为螺纹连接。

可选的，所述封圈靠近中心圈的端部表面中心均设置有配合槽，且配合槽与中心圈的两端部尺寸均相配合。

可选的，所述套模的厚度小于中心圈的厚度，且套模的两端端面与中心圈的两端端面各自相距的距离等于配合槽的深度。

可选的，所述滑套的内壁中部两侧均横向固定有连接杆，且连接杆的端部之间焊接有受力板，所述受力板的下表面中心垂直连接有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的底端安装在底托的上表面中心。

基于上述结构，本发明还公开了一种分阶段锻造的齿圈锻件模具的锻造工艺。

可选的，该锻造工艺具体工艺过程如下：

①分析齿圈锻件产品的来图图纸，确定所需齿圈锻件模具的具体尺寸及结构；

②准备主模：

a、将与齿圈锻件产品结构及尺寸要求均相符的成型层，通过焊接工艺，利用焊层，将成型层焊固在套模外部；

b、将套模套在中心圈的外部，上下用固定螺钉钉紧；

c、将插销***插槽中，将定位销***定位孔中，定位销的端部***到插销底部的圆孔中；

d、利用插销顶部弹扣与插孔之间的卡合连接，将上下两个封圈分别压紧到中心圈的两端；

e、主模准备完成，上入锻压机；

③准备芯辊：

a、根据来图尺寸，启动电动伸缩杆，利用电动伸缩杆的伸缩，将滑套沿辊体上下移动到合适的位置处；

b、根据来图尺寸，选择合适尺寸的套辊，或第一套辊，或第二套辊，或第三套辊，或第四套辊，又或第五套辊，将套辊以螺纹旋接的方式套接在滑套的外部，并旋紧；

c、芯辊准备完成，上入锻压机；

④将锻件放入主模与芯辊之间，由主模与芯辊锻压成型成所要的齿圈锻件产品；

⑤产品检测；

⑥合格产品入库。

本发明提供了一种分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，具备以下有益效果：

1.该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，成型层的结构和尺寸均可以定做，且成型层通过焊层，并以焊接工艺紧固在套模的外部，而套模与中心圈之间拆装方便快捷，如此便有效保证了主模结构的可灵活调配性，同时芯辊上同样设置有可以灵活组配的套辊结构，因此芯辊也具有灵活的调配性，芯辊和主模均可自由调配，无需就产品差异更换芯辊和主模，从而降低了生产耗费，也有效提高了该齿圈锻件模具的适用性。

2.该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，通过配合槽的设置，使得封圈与中心圈之间衔接更加紧密，不留缝隙，从而可保证封圈与中心圈之间结构稳定牢靠，而且套模两端均低于中心圈两端面的设计，为中心圈与封圈之间的连接预留了充足间隙，借此使得中心圈与封圈连接后，不留间隙。

3.该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，插孔内均设置有卡合插销的卡勾结构，可以与插销之间紧密衔接，进而保证封圈与中心圈之间的衔接紧密性，同时插销的顶端均设置有可与插孔相卡合的弹扣结构，利用插孔与插销之间的卡合连接，能够保证封圈与中心圈之间稳定衔接。

4.该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，滑套与第一套辊之间、第一套辊与第二套辊之间、第二套辊与第三套辊之间、第三套辊与第四套辊之间以及第四套辊与第五套辊之间的连接方式均极为简单，易于调节，各个套辊的外径尺寸均不相等，因此能够应用于多种不同尺寸要求的齿圈锻件加工，有效提高了该齿圈锻件模具的适用范围，且尺寸可以临时灵活调配，有助于对特殊齿圈锻件产品的分阶段锻造。

5.该分阶段锻造的齿圈锻件模具及锻造工艺，连接杆对受力板与滑套之间的连接进行加固，同时连接杆与滑槽之间尺寸相互配合构成滑动结构，因此电动伸缩杆电动伸缩并带着受力板上下移动后，能够借助连接杆带动滑套一起沿辊体上下移动，进而能够将套辊移动到所需的位置上，满足对齿圈锻件的生产加工需要。

附图说明

图1为本发明一种实施例生产加工时的结构示意图；

图2为本发明局部拆分结构示意图；

图3为本发明图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明图2中B处放大结构示意图；

图5为本发明套辊与滑套组装结构示意图。

图中：1、主模；2、封圈；3、配合槽；4、插孔；5、中心圈；6、插槽；7、插销；8、圆孔；9、定位孔；10、定位销；11、套模；12、固定螺钉；13、焊层；14、成型层；15、芯辊；16、辊体；17、滑槽；18、底托；19、滑套；20、连接杆；21、受力板；22、电动伸缩杆；23、第一套辊；24、第二套辊；25、第三套辊；26、第四套辊；27、第五套辊。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，包括主模1和芯辊15，主模1由封圈2和中心圈5组成，且封圈2分设于中心圈5的上下，封圈2靠近中心圈5的端部表面中心均设置有配合槽3，且配合槽3与中心圈5的两端部尺寸均相配合，配合槽3的设置，使得封圈2与中心圈5之间衔接更加紧密，不留缝隙，从而可保证封圈2与中心圈5之间结构稳定牢靠，封圈2的两侧内部均设置有插孔4，且插孔4的开口端均朝向中心圈5，插孔4内均设置有卡合插销7的卡勾结构，可以与插销7之间紧密衔接，进而保证封圈2与中心圈5之间的衔接紧密性，中心圈5的两端表面两侧均设置有插槽6，且插槽6的内部均插接有插销7，插销7均与插孔4相卡合连接，且插销7的底端一侧均开设有圆孔8，插销7的顶端均设置有可与插孔4相卡合的弹扣结构，利用插孔4与插销7之间的卡合连接，能够保证封圈2与中心圈5之间稳定衔接，中心圈5的外壁两侧均设置有定位孔9，且定位孔9的内部均贯穿有定位销10，定位销10的端部均***配合在圆孔8中，定位孔9用于贯穿定位销10，而定位销10则用于固定插销7，保证插销7与中心圈5之间的紧密连接，同时也保证了插销7与中心圈5之间的可拆分性；

中心圈5的外部套设有套模11，且套模11通过固定螺钉12固定在中心圈5上，套模11的厚度小于中心圈5的厚度，且套模11的两端端面与中心圈5的两端端面各自相距的距离等于配合槽3的深度，套模11两端均低于中心圈5两端面的设计，为中心圈5与封圈2之间的连接预留了充足间隙，借此使得中心圈5与封圈2连接后，不留间隙，套模11的外壁焊接有焊层13，且焊层13的外壁焊接有成型层14，芯辊15安置在主模1的一侧，且芯辊15由辊体16和底托18组成，辊体16的底端固定有底托18，且辊体16的外壁设置有滑槽17，辊体16的***套设有滑套19，且滑套19的外壁套接有第一套辊23，第一套辊23的外壁套接有第二套辊24，且第二套辊24的外壁套接有第三套辊25，第三套辊25的外壁套接有第四套辊26，且第四套辊26的外壁套接有第五套辊27；

滑套19的外壁、第一套辊23的内外壁、第二套辊24的内外壁、第三套辊25的内外壁、第四套辊26的内外壁和第五套辊27的内外壁均设置有螺纹，且滑套19与第一套辊23之间、第一套辊23与第二套辊24之间、第二套辊24与第三套辊25之间、第三套辊25与第四套辊26之间以及第四套辊26与第五套辊27之间均为螺纹连接，滑套19与第一套辊23之间、第一套辊23与第二套辊24之间、第二套辊24与第三套辊25之间、第三套辊25与第四套辊26之间以及第四套辊26与第五套辊27之间的连接方式均极为简单，易于调节，各个套辊的外径尺寸均不相等，因此能够应用于多种不同尺寸要求的齿圈锻件加工，有效提高了该齿圈锻件模具的适用范围，且尺寸可以临时灵活调配，有助于对特殊齿圈锻件产品的分阶段锻造；

滑套19的内壁中部两侧均横向固定有连接杆20，且连接杆20的端部之间焊接有受力板21，受力板21的下表面中心垂直连接有电动伸缩杆22，且电动伸缩杆22的底端安装在底托18的上表面中心，连接杆20对受力板21与滑套19之间的连接进行加固，同时连接杆20与滑槽17之间尺寸相互配合构成滑动结构，因此电动伸缩杆22电动伸缩并带着受力板21上下移动后，能够借助连接杆20带动滑套19一起沿辊体16上下移动，进而能够将套辊移动到所需的位置上，满足对齿圈锻件的生产加工需要。

综上，本发明还公开了一种分阶段锻造的齿圈锻件模具的锻造工艺，该锻造工艺具体工艺过程如下：

①分析齿圈锻件产品的来图图纸，确定所需齿圈锻件模具的具体尺寸及结构；

②准备主模1：

a、将与齿圈锻件产品结构及尺寸要求均相符的成型层14，通过焊接工艺，利用焊层13，将成型层14焊固在套模11外部；

b、将套模11套在中心圈5的外部，上下用固定螺钉12钉紧；

c、将插销7***插槽6中，将定位销10***定位孔9中，定位销10的端部***到插销7底部的圆孔8中；

d、利用插销7顶部弹扣与插孔4之间的卡合连接，将上下两个封圈2分别压紧到中心圈5的两端；

e、主模1准备完成，上入锻压机；

③准备芯辊15：

a、根据来图尺寸，启动电动伸缩杆22，利用电动伸缩杆22的伸缩，将滑套19沿辊体16上下移动到合适的位置处；

b、根据来图尺寸，选择合适尺寸的套辊，或第一套辊23，或第二套辊24，或第三套辊25，或第四套辊26，又或第五套辊27，将套辊以螺纹旋接的方式套接在滑套19的外部，并旋紧；

c、芯辊15准备完成，上入锻压机；

④将锻件放入主模1与芯辊15之间，由主模1与芯辊15锻压成型成所要的齿圈锻件产品；

⑤产品检测；

⑥合格产品入库。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，包括主模(1)和芯辊(15)，其特征在于：所述主模(1)由封圈(2)和中心圈(5)组成，且封圈(2)分设于中心圈(5)的上下，所述中心圈(5)的外部套设有套模(11)，且套模(11)通过固定螺钉(12)固定在中心圈(5)上，所述套模(11)的外壁焊接有焊层(13)，且焊层(13)的外壁焊接有成型层(14)，所述芯辊(15)安置在主模(1)的一侧，且芯辊(15)由辊体(16)和底托(18)组成，所述辊体(16)的底端固定有底托(18)，且辊体(16)的外壁设置有滑槽(17)，所述辊体(16)的***套设有滑套(19)，且滑套(19)的外壁套接有第一套辊(23)，所述第一套辊(23)的外壁套接有第二套辊(24)，且第二套辊(24)的外壁套接有第三套辊(25)，所述第三套辊(25)的外壁套接有第四套辊(26)，且第四套辊(26)的外壁套接有第五套辊(27)，所述封圈(2)的两侧内部均设置有插孔(4)，且插孔(4)的开口端均朝向中心圈(5)，所述中心圈(5)的两端表面两侧均设置有插槽(6)，且插槽(6)的内部均插接有插销(7)，所述插销(7)均与插孔(4)相卡合连接，且插销(7)的底端一侧均开设有圆孔(8)，所述中心圈(5)的外壁两侧均设置有定位孔(9)，且定位孔(9)的内部均贯穿有定位销(10)，所述定位销(10)的端部均***配合在圆孔(8)中，所述滑套(19)的外壁、第一套辊(23)的内外壁、第二套辊(24)的内外壁、第三套辊(25)的内外壁、第四套辊(26)的内外壁和第五套辊(27)的内外壁均设置有螺纹，且滑套(19)与第一套辊(23)之间、第一套辊(23)与第二套辊(24)之间、第二套辊(24)与第三套辊(25)之间、第三套辊(25)与第四套辊(26)之间以及第四套辊(26)与第五套辊(27)之间均为螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，其特征在于：所述封圈(2)靠近中心圈(5)的端部表面中心均设置有配合槽(3)，且配合槽(3)与中心圈(5)的两端部尺寸均相配合。

3.根据权利要求2所述的一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，其特征在于：所述套模(11)的厚度小于中心圈(5)的厚度，且套模(11)的两端端面与中心圈(5)的两端端面各自相距的距离等于配合槽(3)的深度。

4.根据权利要求1所述的一种分阶段锻造的齿圈锻件模具，其特征在于：所述滑套(19)的内壁中部两侧均横向固定有连接杆(20)，且连接杆(20)的端部之间焊接有受力板(21)，所述受力板(21)的下表面中心垂直连接有电动伸缩杆(22)，且电动伸缩杆(22)的底端安装在底托(18)的上表面中心。

5.一种分阶段锻造的齿圈锻件模具的锻造工艺，其特征在于：该锻造工艺包含权利要求1-4中的任意一项分阶段锻造的齿圈锻件模具，该锻造工艺具体工艺过程如下：

①分析齿圈锻件产品的来图图纸，确定所需齿圈锻件模具的具体尺寸及结构；

②准备主模(1)：

a、将与齿圈锻件产品结构及尺寸要求均相符的成型层(14)，通过焊接工艺，利用焊层(13)，将成型层(14)焊固在套模(11)外部；

b、将套模(11)套在中心圈(5)的外部，上下用固定螺钉(12)钉紧；

c、将插销(7)***插槽(6)中，将定位销(10)***定位孔(9)中，定位销(10)的端部***到插销(7)底部的圆孔(8)中；

d、利用插销(7)顶部弹扣与插孔(4)之间的卡合连接，将上下两个封圈(2)分别压紧到中心圈(5)的两端；

e、主模(1)准备完成，上入锻压机；

③准备芯辊(15)：

a、根据来图尺寸，启动电动伸缩杆(22)，利用电动伸缩杆(22)的伸缩，将滑套(19)沿辊体(16)上下移动到合适的位置处；

b、根据来图尺寸，选择合适尺寸的套辊，或第一套辊(23)，或第二套辊(24)，或第三套辊(25)，或第四套辊(26)，又或第五套辊(27)，将套辊以螺纹旋接的方式套接在滑套(19)的外部，并旋紧；

c、芯辊(15)准备完成，上入锻压机；

④将锻件放入主模(1)与芯辊(15)之间，由主模(1)与芯辊(15)锻压成型成所要的齿圈锻件产品；

⑤产品检测；

⑥合格产品入库。

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