專利名稱：超長圓柱體毛坯鐓粗模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬鍛造技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種超長圓柱體毛坯鐓粗 模具。
背景技術(shù)：
為了改善圓柱體形狀零件的質(zhì)量，在生產(chǎn)中常會碰到必須鐓粗圓柱體的毛坯的長 度Itl = (3 4) d0,例如，制造大型端銑刀，其工作部分由高速工具鋼W6Mo5Cr4V2制造，而該毛 坯的長度即為上述所指出尺寸。不少研究成果指出，用經(jīng)過塑性變形的工具鋼毛坯做銑刀 等切削工具，其壽命比未經(jīng)變形的毛坯增加到1. 5 2倍。然而，這類切削工具的毛坯其高 徑比遠(yuǎn)大于2. 5，因此在做鐓粗變形時易于彎曲。對于鐓粗相對變形程度ε =0.4 0.6 的毛坯，才能有效提高工具鋼壽命。要達(dá)到這樣高的變形程度，在現(xiàn)有模具中必須用2 3 工步加工毛坯。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN101670415A，
公開日2010_3_17， 記載了一種用于超長細(xì)桿扭轉(zhuǎn)鐓粗的液壓模具，該技術(shù)包括模具殼體、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、定位機(jī) 構(gòu)和鐓粗機(jī)構(gòu)，其中旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于模具殼體的下端口，定位機(jī)構(gòu)固定設(shè)置于模具殼 體的中部并與待鍛件的側(cè)面相接觸，鐓粗機(jī)構(gòu)位于模具殼體內(nèi)部并分別與待鍛件的上端面 和下端面相接觸，旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和鐓粗機(jī)構(gòu)經(jīng)液壓管路相連接。但是該現(xiàn)有技術(shù)的模具結(jié)構(gòu)和輔助裝置復(fù)雜、制造成本高，又有操作要求較高的 液壓裝置，因此，該裝置平時使用、維護(hù)要求較高的人員素質(zhì)。一般難以推廣到中小型工廠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種超長圓柱體毛坯鐓粗模具，該模 具結(jié)構(gòu)簡單，便于操作，采用一個工步即可實現(xiàn)長徑比在3-4、相對變形程度為0. 4 0. 6的 毛坯鐓粗，能夠有效地防止毛坯鐓粗時彎曲，順利地用于該類毛坯的變形本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括殼體、墊塊、調(diào)整彈簧、凸模和軸 套，其中墊塊、調(diào)整彈簧、待墩粗毛坯和凸模依次由下至上設(shè)置于殼體內(nèi)，軸套套接于凸模 外部并與殼體固定連接。所述的軸套的外部固定設(shè)置套環(huán)，該套環(huán)位于軸套的上部并形成沿殼體內(nèi)表面鐓 粗的第一運動副；所述的軸套的外部設(shè)有座圈和環(huán)形鑲塊，其中環(huán)形鑲塊位于調(diào)整彈簧的上方，座 圈套接于軸套外且正對環(huán)形鑲塊形成對應(yīng)的第二運動副，所述的環(huán)形鑲塊的內(nèi)壁均布有六個徑向突出，該徑向突出與待墩粗毛坯相接觸，本發(fā)明的優(yōu)點在于模具結(jié)構(gòu)簡單易行，投入少，成效顯著。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
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圖2為圖1剖面圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施 例。如圖1所示，本實施例包括殼體1、墊塊2、調(diào)整彈簧3、凸模4和軸套5，其中墊 塊2、調(diào)整彈簧3、待墩粗毛坯6和凸模4依次由下至上設(shè)置于殼體1內(nèi)，軸套5套接于凸模 4外部并與殼體1固定連接。所述的凸模4的一側(cè)垂直設(shè)有銷釘7 ；所述的軸套5的外部固定設(shè)置套環(huán)8，該套環(huán)8位于軸套5的上部并形成沿殼體1 內(nèi)表面鐓粗的第一運動副；所述的軸套5的外部設(shè)有座圈9和環(huán)形鑲塊10，其中環(huán)形鑲塊10位于調(diào)整彈簧 3的上方，座圈9套接于軸套5外且正對環(huán)形鑲塊10形成對應(yīng)的第二運動副；所述的環(huán)形鑲塊10的內(nèi)壁均布有六個徑向突出11，該徑向突出與待墩粗毛坯6相 接觸；所述的套環(huán)8的頂部設(shè)有彈性元件12，該彈性元件12與座圈9相接觸，其作用為 保證座圈10在長桿鐓粗后的復(fù)位；所述的套環(huán)8和凸模4之間設(shè)有壓縮彈簧13，以保證軸套5、鑲塊10和徑向突出 11鐓粗毛坯后的復(fù)位。凸模4的縱向位移由壓機(jī)滑塊提供。本實施例通過以下步驟進(jìn)行工作首先在墊塊2的中心放上待鐓粗毛坯6 (長Itl,直徑dQ)；然后將凸模4和軸套5 —起通過環(huán)9進(jìn)入殼體1直到與支撐調(diào)整彈簧3上的軸套 5的環(huán)形鑲塊10接觸吻合，調(diào)整彈簧3便于凸模與軸套的定位。因此，軸套5的環(huán)形鑲塊 10沿著毛坯長度中間(1。/2)抱住毛坯側(cè)表面；待鐓粗毛坯6在凸模4壓力機(jī)施加力P作用 下實現(xiàn)鐓粗。在毛坯鐓粗值Δ時(見圖1)，凸模4相對殼體1向下位移同樣距離。由于壓縮彈 簧13、在環(huán)形鑲塊10與待墩粗毛坯6接觸點摩擦力和支撐調(diào)整彈簧3的反作用力以及鑲塊 10上斜面共同作用，軸套相對毛坯位移值A(chǔ)1 = Δ/2。這樣，軸套5的環(huán)形鑲塊10總是抱住變形毛坯的中間。待鐓粗毛坯6在鐓粗時彎曲情況下，從軸套5環(huán)形鑲塊10出來半成品，在這種情 況下，沿著座圈9的錐形面的作用防止了彎曲。隨后同樣地用力座圈9內(nèi)圓柱面與軸套5 的表面貼緊以阻止毛坯的自由彎曲。在此情況下，盡管同時出現(xiàn)摩擦力，在對應(yīng)的運動副上 有效地楔住，也要防止座圈9相對軸套5向上位移。在鐓粗時，毛坯沒有彎曲，其直徑沿著圓周同等增大，所有環(huán)形鑲塊10在接觸點 同時徑向位移，座圈9由于沿著錐體表面與軸套5克服彈性元件12的阻力向上運動，凸模4 和軸套5相對殼體1向下運動。由此，完成了毛坯鐓粗全過程。待鐓粗毛坯6鐓粗到最大 變形程度沒有彎曲。毛坯鐓粗到必須的相對變形程度之后，消耗了壓力機(jī)載荷，為了從模具中取出鍛件，套入軸套5的凸模4向上運動。調(diào)整彈簧3、壓縮彈簧13和彈性體12力學(xué)性能、環(huán)形鑲 塊10的彎曲剛性、甚至軸套和座圈9配合面錐角α應(yīng)該保證本工藝過程的實施。為此必 須通過以下方式計算獲得正確的錐角α值在待鐓粗毛坯6鐓粗Δ長度時，凸模下行Δ，軸套5在壓縮彈簧13的作用下，克 服調(diào)整彈簧3的阻力及環(huán)形鑲塊10和毛坯接觸處的摩擦力下行。在此條件下，作用到彈性 體上力的平衡方程P13 = F6+P3，其中P3，P13分別為調(diào)整彈簧3和壓縮彈簧13的壓縮力；F6 =(F0) 6n ； (Ftl)6軸套5 —個鑲塊與待鐓粗毛坯6接觸處的摩擦力；η鑲塊的數(shù)量。為了確定座圈9和軸套5表面配合錐角，在分析模具所有運動元件動力學(xué)的基礎(chǔ) 上得出如下方程Sin2a+2flSin2a+btga = c (2)式中f\環(huán)形鑲塊10和座圈9接觸錐面上摩擦系數(shù)；b = -2a/(fC12) ；c = aA/ (Hc12) ；a = c13-c3-fc5 ；f環(huán)形鑲塊10和待鐓粗毛坯6接觸處的摩擦系數(shù)；c3、c13、ci2、c5對 應(yīng)彈性體12和環(huán)形鑲塊10調(diào)整彈簧3和壓縮彈簧13的壓縮剛性；1環(huán)形鑲塊10的錐面尚度。為了簡化模具結(jié)構(gòu)，利用生產(chǎn)條件，在Δ = 0時， 所指定錐角給出確定值，這時方程(2)的形式如下
權(quán)利要求
一種超長圓柱體毛坯鐓粗模具，包括殼體、墊塊、調(diào)整彈簧、凸模和軸套，其特征在于墊塊、調(diào)整彈簧、待墩粗毛坯和凸模依次由下至上設(shè)置于殼體內(nèi)，軸套套接于凸模外部并與殼體固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的凸模的一側(cè)垂 直設(shè)有銷釘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的軸套的外部固 定設(shè)置套環(huán)，該套環(huán)位于軸套的上部并形成沿殼體內(nèi)表面鐓粗的第一運動副。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的軸套的外部設(shè) 有座圈和環(huán)形鑲塊，其中環(huán)形鑲塊位于調(diào)整彈簧的上方，座圈套接于軸套外且正對環(huán)形鑲 塊形成對應(yīng)的第二運動副。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的環(huán)形鑲塊的內(nèi) 壁均布有六個徑向突出，該徑向突出與待墩粗毛坯相接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的環(huán)形鑲塊的外 表面帶有錐角α，其角度范圍為25° 35°。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的套環(huán)的頂部設(shè) 有彈性元件以實現(xiàn)座圈在長桿鐓粗后的復(fù)位。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，其特征是，所述的套環(huán)和凸模之 間設(shè)有壓縮彈簧以實現(xiàn)軸套帶著座圈相對凸模的縱向位移。
全文摘要
一種金屬鍛造技術(shù)領(lǐng)域的超長圓柱體毛坯鐓粗模具，包括殼體、墊塊、調(diào)整彈簧、凸模和軸套，墊塊、調(diào)整彈簧、待墩粗毛坯和凸模依次由下至上設(shè)置于殼體內(nèi)，軸套套接于凸模外部并與殼體固定連接。本發(fā)明采用一個工步即可實現(xiàn)長徑比在3-4、相對變形程度為0.4～0.6的毛坯鐓粗，能夠有效地防止毛坯鐓粗時彎曲，順利地用于該類毛坯的變形。
文檔編號B21J13/02GK101947618SQ20101027589
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者陸友榮 申請人:上海運良企業(yè)發(fā)展有限公司