CN209632097U - 一种端盖毛坯的液态模锻模具装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，包括上模和下模，上模包括凸模，下模包括与凸模配合连接的凹模和至少一个下顶杆，凹模下表面开设有与下顶杆对应的顶杆孔，下顶杆轴向一端与顶杆孔间隙配合，下顶杆轴向另一端与下油缸驱动连接，下顶杆与所述顶杆孔的间隙为E1，凸模与凹模的合模间隙为E2，进一步地，凸模在与凹模相对的方向上设置有上模法兰，凸模与上模法兰固接，上模法兰通过上模连接杆固定于液态模锻机床上；采用直接加压，加圧速度慢，且具有充足的排气装置，无气孔夹杂缺陷，得到的铝合金产品具有较高的精度和光洁度，解决了传统铝合金液态模锻所得到铝合金产品精度和光洁度较低的问题。

Description

一种端盖毛坯的液态模锻模具装置

技术领域

本实用新型涉及齿轮泵端盖的制备领域，尤其涉及一种端盖毛坯的液态模锻模具装置。

背景技术

齿轮泵端盖由于结构相对复杂，锻造不易实现，当采用传统的砂型铸造或者重力铸造时，较易产生气孔、夹杂等缺陷，影响齿轮泵端盖的成形质量。而液态模锻是介于铸、锻之间的无切削工艺，属于一种铸锻交叉的精密成形制造技术，采用液态模锻加工齿轮泵端盖时，较传统的砂型铸造或者重力铸造而言，齿轮泵端盖的成形质量较好。

液态模锻的主要过程是：将一定量的合金液浇入到模具内，在凸模的压力作用下使合金液充填型腔，再经过结晶凝固、压力补缩和塑性变形。液态模锻工艺是对浇入模具内的液态金属施以较高的机械压力，使其凝固时消除铸造缺陷并产生一定塑性变形，从而获得高质量制件的一种方法。它是一种省力、节能、材料利用率高的先进工艺。制件的力学性能较高，可以接近或达到同种合金的锻件水平。

由上述过程可知，铝合金液态模锻成形过程中所用的模具非常重要，若模具设计出现问题，则所生产的产品很有可能全部都是废品。如何优化液态模锻模具以实现铝合金产品具有较高的精度和光洁度，是当前需要解决的问题。

实用新型内容

基于背景技术存在的技术问题，本实用新型提出了一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，获得具有较高精度和光洁度的铝合金产品。

本实用新型提出的一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，包括上模和下模，上模包括凸模；下模包括与凸模配合连接的凹模和至少一个下顶杆，凹模下表面开设有与下顶杆对应的顶杆孔，下顶杆轴向一端与顶杆孔间隙配合，下顶杆轴向另一端与下油缸驱动连接，下顶杆与所述顶杆孔的间隙为E1，凸模与凹模的合模间隙为E2。

进一步地，所述间隙E1为0.02-0.04mm，间隙E2为0.04-0.1mm，凹模的一侧设有加热装置，加热装置的一侧设有用于控制加热装置的温控装置。

进一步地，凸模在与凹模相对的方向上设置有上模法兰，凸模与上模法兰固接，上模法兰通过上模连接杆固定于液态模锻机床上。

进一步地，凹模上设置有芯棒，芯棒轴向一端与凸模上开设的第二孔间隙配合，同时在第二孔的上部开设有沉头排气孔。

进一步地，下顶杆轴向一端与顶杆孔同轴间隙配合。

进一步地，凹模下方设置有下顶杆压盖，下顶杆压盖为一平板，下顶杆压盖上开设有第一沉孔，下顶杆远离凹模的一端与所述第一沉孔同轴间隙配合。

进一步地，下顶杆压盖下方设置有下顶杆座，下顶杆座为一平板，下顶杆压盖与下顶杆座通过螺栓固接。

进一步地，上模连接杆、上模法兰、凸模、凹模、下顶杆压盖、下顶杆座、用H13或42CrMo或3Cr2W8V制成。

本实用新型提供的一种端盖毛坯的液态模锻模具装置的优点在于：本实用新型结构中提供的一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，在压力持续加压充型的过程中，不仅可以实现产品较大程度的充型，而且未出现冷隔缺陷；采用直接加压，加圧速度慢，且具有充足的排气装置，无气孔夹杂缺陷；采用无冒口的浇注***，减小了加工余量，节约材料，降低了制造成本；在与铝液接触的模具设有涂料保护层，且压力低，确保模具使用寿命；在与铝液接触的模具设有涂料保护层，且铝合金充型的压力低，确保模具使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种端盖毛坯的液态模锻模具装置的结构示意图；

图2为本实用新型一种端盖毛坯用液态模锻模具装置的模锻方法的步骤流程图；

其中，1、上模连接杆，3、上模法兰，4、凸模，5、凹模，6、下顶杆，7、下顶杆压盖，8、下顶杆座。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。

参照图1，本实用新型提出的一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，包括上模和下模，上模包括凸模4；下模包括与凸模4配合连接的凹模5和至少一个下顶杆6，凹模5下表面开设有与下顶杆6对应的顶杆孔，下顶杆6轴向一端与顶杆孔间隙配合，下顶杆6轴向另一端与下油缸驱动连接。

下顶杆6与所述顶杆孔的间隙为E1，凸模4与凹模5的合模间隙为E2，间隙E1和E2形成排气装置，所述间隙E1为0.02-0.04mm，间隙E2为0.04-0.1mm，通过设置E1和E2的大小，端盖毛坯在成形过程中，气体由于压力作用，气体通过间隙E1和E2排出，实现模具加工过程中的排气，避免气体堆积造成成型铝合金毛坯存在针眼、气孔夹杂、缩松缩孔等的缺陷。

当间隙E1设置为0.02-0.04mm，一方面避免间隙过大造成空气反向进入模具中，造成成型铝合金毛坯存在气孔夹杂、缩松缩孔等的缺陷，一方面避免间隙过小，造成模具排气不畅的缺陷，间隙E2设置为0.04-0.1mm时，一方面避免间隙过大造成合模不严，最终造成成型铝合金毛坯出现毛刺缺陷，表面光洁度不高，另一方面避免间隙过小，造成模具排气不畅的缺陷。

凹模5的一侧设有加热装置，加热装置的一侧设有用于控制加热装置的温控装置，在模具浇注前，通过加热装置对凹模5进行相应的预加热，使得铝合金的金属液在浇注进凹模5时，不会因温差较大，造成冷隔缺陷，同时加热装置一侧设置的温控装置实时对加热装置的加热温度进行检测，使得凹模5的温度处于一定范围内，解决了凹模5温度过高和过低的缺陷。温控装置包括控制显示屏，控制显示屏实时显示加热装置的加热温度，同时可以通过控制显示屏控制加热装置的加热参数，实现适时调整控制加热装置温度的目的。

脱模时，下油缸驱动下顶杆6将凹模5中的成型铝合金毛坯顶出，实现脱模。

进一步地，凸模4在与凹模5相对的方向上设置有上模法兰3，凸模4与上模法兰3固接，上模法兰3通过上模连接杆1固定于液态模锻机床上。

进一步地，凹模5上设置有芯棒，芯棒轴向一端与凸模4上开设的第二孔间隙配合，同时在第二孔的上部开设有沉头排气孔。

芯棒的设置实现了成型铝合金毛坯的通孔设置，通过更改不同直径的芯棒，实现成型铝合金毛坯不同直径通孔的浇注成型。

进一步地，凹模5下方设置有下顶杆压盖7，下顶杆压盖7为一平板，下顶杆压盖7上开设有第一沉孔，下顶杆6远离凹模5的一端与所述第一沉孔同轴间隙配合。

进一步地，下顶杆压盖7下方设置有下顶杆座8，下顶杆座8为一平板，下顶杆压盖7与下顶杆座8通过螺栓固接。

进一步地，下顶杆6轴向一端与顶杆孔同轴间隙配合。下顶杆6与顶杆孔的配合关系，使得下顶杆6在将凹模5中的铝合金毛坯顶出时，避免因与与顶杆孔周边接触，造成一定的顶出偏差，最终造成铝合金毛坯顶出失败或出现划痕等影响表面美观光洁度的缺陷。

上模连接杆1、上模法兰3、凸模4、凹模5、下顶杆压盖7、下顶杆座8、用H13或42CrMo或3Cr2W8V制成。

如图2所示，一种端盖毛坯用液态模锻模具装置的模锻方法，包括以下步骤：

S1：安装模具：将上模和下模安装于液态模锻机床上；

S2：合模：启动液态模锻专用机床，调制自动合模模式，上模和下模自动合模形成模腔；

S3：浇注：将温度为660-800℃、体积为1-1.05倍毛坯体积的铝液直接浇入模腔内；

S4：加压充型：以5-50mm/s的速度推动上模向下运动，将铝液充满整个模腔；

S5：持压补缩：以压力为20-80MPa，继续推动上模对铝液持续施压，保持压力，直至完全凝固；

S6：卸压脱件：上模复位，通过下油缸驱动的下顶杆6将凹模5中的毛坯顶出，得到毛坯产品。

本液态模锻模具使用无冒口的浇注***，直接对模腔进行充型，避免冒口浪费，提高了材料的利用率。

在与铝液接触的模具设有涂料保护层，一方面用于保护模具，另一方面有利于模腔中毛坯产品的脱模。下顶杆6通过下油缸驱动向凹模5方向移动，将模腔中毛坯产品顶出，实现毛坯产品的脱毛。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种端盖毛坯的液态模锻模具装置，包括上模和下模，其特征在于，上模包括凸模(4)；

下模包括与凸模(4)配合连接的凹模(5)和至少一个下顶杆(6)，凹模(5)下表面开设有与下顶杆(6)对应的顶杆孔，下顶杆(6)轴向一端与顶杆孔间隙配合，下顶杆(6)轴向另一端与下油缸驱动连接；

下顶杆(6)与所述顶杆孔的间隙为E1，凸模(4)与凹模(5)的合模间隙为E2。

2.根据权利要求1所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，所述间隙E1为0.02-0.04mm，间隙E2为0.04-0.1mm。

3.根据权利要求1所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，凹模(5)的一侧设有加热装置，加热装置的一侧设有用于控制加热装置的温控装置。

4.根据权利要求3所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，所述加热装置包括用于对凹模(5)进行加热的热电偶和用于检测凹模(5)温度的检测超声测温器。

5.根据权利要求1所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，凸模(4)在与凹模(5)相对的方向上设置有上模法兰(3)，凸模(4)与上模法兰(3)固接，上模法兰(3)通过上模连接杆(1)固定于液态模锻机床上。

6.根据权利要求1所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，凹模(5)上设置有芯棒，芯棒轴向一端与凸模(4)上开设的第二孔间隙配合，同时在第二孔的上部开设有沉头排气孔。

7.根据权利要求1所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，下顶杆(6)轴向一端与顶杆孔同轴间隙配合。

8.根据权利要求1-7任一所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，凹模(5)下方设置有下顶杆压盖(7)，下顶杆压盖(7)为一平板，下顶杆压盖(7)上开设有第一沉孔，下顶杆(6)远离凹模(5)的一端与所述第一沉孔同轴间隙配合。

9.根据权利要求8所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，下顶杆压盖(7)下方设置有下顶杆座(8)，下顶杆座(8)为一平板，下顶杆压盖(7)与下顶杆座(8)通过螺栓固接。

10.根据权利要求9所述的端盖毛坯的液态模锻模具装置，其特征在于，上模连接杆(1)、上模法兰(3)、凸模(4)、凹模(5)、下顶杆压盖(7)、下顶杆座(8)、用H13或42CrMo或3Cr2W8V制成。