CN216461479U - 一种镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，曲拐上中间模设置凸台，曲拐下中间模设置凹槽，所述凸台与所述凹槽对应；其特征在于：所述凸台的台肩处设置第二凸台，所述凹槽的槽肩处设置第二凹槽，所述第二凸台与所述凸台的长度方向相互垂直，所述第二凹槽与所述凹槽的长度方向相互垂直。本实用新型的优点是：可均衡分配作用在模具型槽表面上的锻造过程产生的变形抗力，降低受力大的模具承载的锻造成形力，这样可降低模具使用后而产生的变形程度，避免模具频繁断裂，提高模具使用寿命，延长模具使用周期，而且还达到减少模具翻新次数目的，降低了模具成本，节约效果显著。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械领域，具体是一种模具，更具体说是一种用于大型曲轴镦锻曲拐上下中间模的模具结构。
背景技术
曲轴镦锻锻造生产工艺技术，是每个曲拐单独进行模具换装、局部加热、局部进行镦锻锻造成形的生产方法。每批锻件均需集中统一的换装模具、局部加热、局部镦锻后生产同一曲拐后，再集中统一的换装模具、局部加热、局部镦锻下一个相同曲拐，通过多批次换模、局部加热、局部镦锻后，完成大型曲轴的各个曲拐及法兰的该批锻件的锻造生产。
一般锻造生产过程的锻坯，各个曲拐设计轮廓完全相同，采用相同的锻造成形模具锻造，不需要更换曲拐成形模具，除非曲轴特殊使用工况决定设计的曲轴个别曲拐不同于其它正常曲拐，需要单独制作曲拐上下中间模及相关模具并更换。由于曲轴曲拐空间分布的角度和位置不同，而且锻坯坯料需要长度方向通过左右侧的个别模具进行定位，从而夹持非加热区锻坯，来限制高温加热的变形金属在曲拐上下中间模和左右第一块模具的型槽内来完成锻造，形成局部镦锻曲拐锻坯，因此每镦锻同一批同位置曲拐锻坯后，需要更换部分模具，再局部加热、局部镦锻同一批另一相同位置的曲拐锻坯。
锻坯曲拐高温状态下在模具型槽内完成锻造成形变形，尤其是在成形变形尾期，需要极大的锻造成形变形力，每次镦锻锻造成形时，这些力作用在模具型槽的各个方向，随着模具使用次数的积累，模具受力会在模具的薄弱处产生变形，变形积累到一定程度，会发生模具断裂造成模具报废，这样的模具使用寿命低，而且在锻件成形过程由于模具断裂造成异常的锻造成形锻坯发生，形成不合格的锻件几何尺寸，严重的会导致锻件报废。虽然通过控制模具使用次数，确定模具翻新周期可避免模具变形和断裂报废，但这样会导致翻新模具的频次高，产生了较多的模具翻新成本。
现有的模具结构如图1-图4所示，台肩21处为平面，槽肩31处也为平面，这样的话，当两侧的金属及中间的金属沿图1的箭头方向移动时，模具型腔8受金属变形抗力弯矩影响，极易变形和开裂.
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，包括曲拐上中间模、曲拐下中间模、左侧上模、左侧下模、右侧上模、右侧下模，所述左侧上模与左侧下模上下扣合，右侧上模与右侧下模上下扣合；锻坯成型区设置在曲拐上中间模与曲拐下中间模间；所述曲拐上中间模设置凸台，所述曲拐下中间模设置凹槽，所述凸台与所述凹槽对应；所述凸台的台肩处设置第二凸台，所述凹槽的槽肩处设置第二凹槽，所述第二凸台与所述凸台的长度方向相互垂直，所述第二凹槽与所述凹槽的长度方向相互垂直。
所述第二凸台与曲拐中间模的竖直方向夹角为5至7°，所述第二凹槽与曲拐中间模的竖直方向夹角为5至7°。
所述第二凸台长度为曲拐上中间模长度的1/3，所述第二凹槽的长度为曲拐下中间模长度的1/3。
所述第二凸台设置在台肩的中间位置，所述第二凹槽设置在槽肩的中间位置。
本实用新型的优点是：可均衡分配作用在模具型槽表面上的锻造过程产生的变形抗力，降低受力大的模具承载的锻造成形力，这样可降低模具使用后而产生的变形程度，避免模具频繁断裂，提高模具使用寿命，延长模具使用周期，而且还达到减少模具翻新次数目的，降低了模具成本，节约效果显著。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图；
图2为图1的***图；
图3为现有技术的曲拐上中间模结构示意图；
图4为现有技术的曲拐下中间模结构示意图；
图5为本实用新型的曲拐上中间模结构示意图；
图6为本实用新型的曲拐下中间模结构示意图；
图7为模具受力示意图。
具体实施方式
下面结合附图具体说明本实用新型，如图所示，本实用新型由曲拐上中间模的4个第二凸台23和曲拐下中间模的4个第二凹槽33构成，
所述第二凸台设置在台肩22上，第二凹槽设置在槽肩32上；且第二凸台23与凸台21相互垂直，分别沿锻坯的轴向和径向；第二凹槽33和凹槽31相互垂直，分别沿锻坯的轴向和径向；所述第二凸台23和第二凹槽33位置对应；第二凸台23和第二凹槽33侧壁与曲拐中间模的竖直方向夹角5至7°，避免第二凸台和第二凹槽开模和合模过程干涉并达到互锁目的。第二凸台和第二凹槽长度尺寸相当于上下曲拐中间模平整平面长度的1/3，中心位置在该平整平面1/2处，第二凸台和第二凹槽宽度同模具凸凹结构的宽度，这样可保证具有最大结构强度。
以镦锻曲轴第4曲拐锻造过程为例，描述如下：曲轴局部加热第4曲拐坯料(图2中的锻坯1)，装入镦锻工装的模具中，模具包括左侧上模4若干组合模具、右侧上模5若干组合模具、左侧下模6若干组合模具、右侧下模7若干组合模具、曲拐上中间模2和曲拐下中间模3，合模后，左右的上下若干组合模具夹持住锻坯，向曲拐中间模方向相向锻造进行镦粗镦锻的同时，曲拐上中间模与曲拐下中间模夹持锻件坯料局部加热区中间的连杆环槽轴颈，曲拐上中间模推动坯料和曲拐下中间模竖直向下进行弯曲镦锻，两个方向的锻造运动动作在同一时间段内进行的，直至左右侧模具与中间模接触的同时，曲拐上下中间模下行到镦锻工装的下死点，完成镦锻锻造成形，曲轴加热第4曲拐坯料经局部多向锻造后形成第4曲拐101完成锻造的锻坯；锻坯1在镦锻成形过程，尤其是在成形末期，锻坯出现金属飞边，此时，需要压力机输出极大的锻造成形力促使锻坯进行成形变形，而且这些锻造力需要各模具承载，承载的同时将锻造力传递到镦锻工装和压力机机身上，尤其是曲拐上下中间模的曲拐轮廓方向，受到的法向方向镦锻成形力(如图7的箭头方向)，只能需要模具侧壁承载。曲拐上中间模结构及刚性要好于曲拐下中间模。如不采用本实用新型的结构，则曲拐下中间模会在多次使用后发生锻件曲拐轮廓宽度方向变形而变宽，导致成形金属缺少而不满，严重的会报废。随着模具生产使用次数的增多，模具变形一点一点累积，最后会在模具的薄弱截面位置发生断裂，断裂模具的同时，生产的曲拐锻造过程无模具型槽控制金属变形，导致锻件外形异常，严重异常的锻件只能报废。
本实例的曲拐上中间模和曲拐下中间模通过4个第二凸台和第二凹槽合模配合，实现曲拐上下中间模宽度方向互锁，这样可有效地将模具轮廓型槽法向成形力分解传递到受力小的模具上，达到模具均衡卸荷锻件成形力的目的，减少薄弱结构模具在使用中发生的变形，提高模具使用寿命，有效控制模具断裂频次发生，避免锻件废品产出，节约效果显著。
Claims (4)
1.一种镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，包括曲拐上中间模、曲拐下中间模、左侧上模、左侧下模、右侧上模、右侧下模，所述左侧上模与左侧下模上下扣合，右侧上模与右侧下模上下扣合；锻坯成型区设置在曲拐上中间模与曲拐下中间模间；所述曲拐上中间模设置凸台，所述曲拐下中间模设置凹槽，所述凸台与所述凹槽对应；其特征在于：所述凸台的台肩处设置第二凸台，所述凹槽的槽肩处设置第二凹槽，所述第二凸台与所述凸台的长度方向相互垂直，所述第二凹槽与所述凹槽的长度方向相互垂直。
2.根据权利要求1所述的镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，其特征在于：所述第二凸台与曲拐中间模的竖直方向夹角为5至7°，所述第二凹槽与曲拐中间模的竖直方向夹角为5至7°。
3.根据权利要求1所述的镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，其特征在于：所述第二凸台长度为曲拐上中间模长度的1/3，所述第二凹槽的长度为曲拐下中间模长度的1/3。
4.根据权利要求1所述的镦锻曲轴曲拐上下中间模互锁结构，其特征在于：所述第二凸台设置在台肩的中间位置，所述第二凹槽设置在槽肩的中间位置。
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2021
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