專利名稱：用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具。
背景技術(shù)：
精鍛成形技術(shù)即凈成形技術(shù)，是指零件成形后，僅需要少量加工或不再加工，就可以用作機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)，即制造接近零件形狀的工件毛坯。較傳統(tǒng)成形技術(shù)減少了后續(xù)的切削量，減少了材料、能源消耗、加工工序，顯著提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。目前已應(yīng)用于生產(chǎn)的精密鍛造工藝很多。按成形溫度不同可以分為熱精鍛、冷精鍛、溫精鍛、復(fù)合精鍛和等溫精鍛等。其中冷精鍛中的閉式鍛造加工技術(shù)中所使用的上、下模具都是組合件，分別由上凹模、上沖頭、下凹模和下沖頭組成，在鍛造成形過(guò)程中，先將上、下凹模閉合以形成封閉模腔，同時(shí)對(duì)其施加足夠的壓力，然后用上、下沖頭對(duì)封閉模腔內(nèi)的坯料進(jìn)行擠壓成形得到鍛件。但是在冷鍛成形過(guò)程中，工件塑性差，變形抗力大，對(duì)模具和設(shè)備的要求高，而且很難成形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件，同時(shí)現(xiàn)有的模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高，因此需要加以改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，本模具可以一次成形復(fù)雜形狀的零件，生產(chǎn)效率高；同時(shí)鍛造過(guò)程中金屬流線沿鍛件外形連續(xù)分布，鍛件的力學(xué)性能較好；此外本模具的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)制造成本較低。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，包括精鍛上模、精鍛下模和上沖頭，所述精鍛上模由若干塊上模單元組合而成，每一塊上模單元都設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下處于彼此相連并圍合以構(gòu)成精鍛上模以及四散分開(kāi)以便于取出鍛件的兩種狀態(tài)；所述各個(gè)上模單元彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭通過(guò)的通道。同時(shí)，本發(fā)明還可以通過(guò)以下技術(shù)措施得以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的，所述精鍛上模與精鍛下模之間的分模面為平面，且組成精鍛上模的各個(gè)上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下沿著分模面平移。進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與上模單元相固接的哈夫接架和動(dòng)力源，所述哈夫接架呈塊狀，塊狀的哈夫接架包覆在上模單元的外側(cè)，且哈夫接架在沿沖壓方向和沿分模面方向的尺寸均大于上模單元的尺寸；所述哈夫接架的與分模面相平行且背離上模單元的一側(cè)與動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)端相連；所述各個(gè)哈夫接架的彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭通過(guò)的通道。優(yōu)選的，所述動(dòng)力源為與油泵相連的高壓油缸。更進(jìn)一步的，所述精鍛下模的下側(cè)設(shè)置有底座，且精鍛下模凹嵌在所述底座中，精鍛下模的上端面與底座的上端面相平齊；所述組成精鍛上模的各個(gè)上模單元均設(shè)置在底座的上端面上，且各個(gè)上模單元的下端面與底座的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。優(yōu)選的，哈夫接架的下端面與上模單元的下端面相平齊，且哈夫接架的下端面與底座的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。優(yōu)選的，所述精鍛上模為齒形凹模，精鍛下模為背錐凹模。本發(fā)明的工作過(guò)程和有益效果是I)、本模具中的精鍛上模由若干塊上模單元組合而成，鍛造時(shí)現(xiàn)將坯料放置在精鍛下模中，然后各個(gè)上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下圍合在一起以構(gòu)成一個(gè)完整的精鍛上模，同時(shí)精鍛上模在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下緊緊地壓靠在精鍛下模的上側(cè)，此時(shí)精鍛上模與精鍛下模之間形成封閉的模腔；上沖頭在壓力機(jī)比如電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的作用下自上而下穿過(guò)各個(gè)上模單元上端處圍合而成的通道并伸入封閉模腔中，上沖頭對(duì)所述坯料擠壓成形為設(shè)定形狀的鍛件；沖壓結(jié)束后，各個(gè)上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下四散分開(kāi)，從而便于取出鍛件，此時(shí)整個(gè)鍛造過(guò)程結(jié)束。在上述過(guò)程中，所述精鍛上模與精鍛下模之間的分模面為平面，且組成精鍛上模的各個(gè)上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下沿著分模面平移。由于坯料在鍛造成鍛件的過(guò)程中將沿著上模單元平移的方向變形，故上模單元的受力狀況較好，而坯料在鍛造過(guò)程中的壓應(yīng)力狀況也較為良好，即坯料在本模具中鍛造時(shí)的塑性較好，因此使用本模具可以一次成形復(fù)雜形狀的零件，生產(chǎn)效率高。2)、本模具在沿上模單元平移方向的外側(cè)設(shè)置有哈夫接架，所述哈夫接架呈塊狀，且哈夫接架在沿上沖頭的沖壓方向和沿分模面方向也即上模單元平移方向的尺寸均大于上模單元的尺寸；這種設(shè)置方式使得上模單元被圍抱于塊狀的哈夫接架中，同時(shí)所述哈夫接架的與分模面相平行且背離上模單元的一側(cè)與動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)端相連。則在鍛造過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)哈夫接架對(duì)上模單元施加足夠的壓力，使得上模單元在上沖頭沖壓時(shí)緊緊地圍合在一起，從而不但易于控制鍛件的形狀和尺寸，而且鍛造所得鍛件的強(qiáng)度和精度均較高，表面質(zhì)量也較好。3)、本模具中的精鍛下模凹嵌在所述底座中，同時(shí)精鍛下模的上端面與底座的上端面相平齊，這種結(jié)構(gòu)使得底座在鍛造過(guò)程中也對(duì)精鍛下模施加了足夠的壓力，從而確保了鍛造的精確性，并提聞了對(duì)還料的鍛造效果。本模具中沒(méi)有設(shè)置下沖頭，從而不但降低了生產(chǎn)制造成本，還減少了模具的裝配誤差，進(jìn)一步提聞了鍛造的精確性。4)、本模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，且制件尺寸精度高。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為精鍛上模和精鍛下模未閉合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為精鍛上模和精鍛下模閉合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記的含義如下IO—機(jī)床上座20—機(jī)床下座30—底座40—上沖頭50 一精鍛上模51—上模單兀60—精鍛下模70—哈夫接架80—高壓油缸90—還料
具體實(shí)施例方式如圖1所示的一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，包括精鍛上模50、精鍛下模60和上沖頭40，所述精鍛上模50由若干塊上模單元51組合而成，每一塊上模單元51都設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上模單元51在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下處于彼此相連并圍合以構(gòu)成精鍛上模50以及四散分開(kāi)以便于取出鍛件90的兩種狀態(tài)；所述各個(gè)上模單元51彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭40通過(guò)的通道。優(yōu)選的，所述精鍛上模50與精鍛下模60之間的分模面為平面，且組成精鍛上模50的各個(gè)上模單元51在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下沿著分模面平移。進(jìn)一步的,如圖1、2所示,所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與上模單元51相固接的哈夫接架70和動(dòng)力源，所述哈夫接架70呈塊狀，塊狀的哈夫接架70包覆在上模單元51的外側(cè)，且哈夫接架70在沿沖壓方向和沿分模面方向的尺寸均大于上模單元51的尺寸；所述哈夫接架70的與分模面相平行且背離上模單元51的一側(cè)與動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)端相連；所述各個(gè)哈夫接架70的彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭40通過(guò)的通道。優(yōu)選的，所述動(dòng)力源為與油泵相連的高壓油缸80，高壓油缸80的活塞桿81與哈夫接架70的背離上模單元51的一側(cè)相連。 更進(jìn)一步的，所述精鍛下模60的下側(cè)設(shè)置有底座30，且精鍛下模60凹嵌在所述底座30中，精鍛下模60的上端面與底座30的上端面相平齊；所述組成精鍛上模50的各個(gè)上模單元51均設(shè)置在底座30的上端面上，且各個(gè)上模單元51的下端面與底座30的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。優(yōu)選的，哈夫接架70的下端面與上模單元51的下端面相平齊，且哈夫接架70的下端面與底座30的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。優(yōu)選的，所述精鍛上模50為齒形凹模，精鍛下模60為背錐凹模。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖2所示，鍛造開(kāi)始時(shí)，高壓油缸80通過(guò)活塞桿81驅(qū)使哈夫接架70沿分模面向外分散平移，哈夫接架70隨即帶動(dòng)與其相對(duì)應(yīng)的上模單元51向外平移；然后操作人員將坯料90放入精鍛下模60中，然后各個(gè)上模單元51在高壓油缸80的作用下圍合在一起以構(gòu)成一個(gè)完整的精鍛上模50，同時(shí)精鍛上模50在高壓油缸的作用下緊緊地壓靠在精鍛下模60的上側(cè)，此時(shí)精鍛上模50與精鍛下模60之間形成將坯料90容納于其中的模腔，如圖3所示；上沖頭40在壓力機(jī)比如電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的作用下自上而下穿過(guò)各個(gè)上模單元51上端處圍合而成的通道并伸入所述封閉模腔中，上沖頭40對(duì)所述坯料90擠壓成形為設(shè)定形狀的鍛件；沖壓結(jié)束后，各個(gè)上模單元51在高壓油缸80的作用下四散分開(kāi)，從而便于取出鍛件，此時(shí)整個(gè)鍛造過(guò)程結(jié)束。采用本模具進(jìn)行鍛造，可使鍛造設(shè)備投資減少60%，模鍛件利用率提高到80% 90%，節(jié)約能源20%以上，同時(shí)生產(chǎn)效率提高30%。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，包括精鍛上模(50 )、精鍛下模(60 )和上沖頭(40)，其特征在于所述精鍛上模(50)由若干塊上模單元(51)組合而成，每一塊上模單元(51)都設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上模單元(51)在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下處于彼此相連并圍合以構(gòu)成精鍛上模(50)以及四散分開(kāi)以便于取出鍛件(90)的兩種狀態(tài)；所述各個(gè)上模單元(51)彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭(40 )通過(guò)的通道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于所述精鍛上模(50)與精鍛下模(60)之間的分模面為平面，且組成精鍛上模(50)的各個(gè)上模單元(51)在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用下沿著分模面平移。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與上模單元(51)相固接的哈夫接架(70)和動(dòng)力源，所述哈夫接架(70)呈塊狀，塊狀的哈夫接架(70)包覆在上模單元(51)的外側(cè)，且哈夫接架(70)在沿沖壓方向和沿分模面方向的尺寸均大于上模單元(51)的尺寸；所述哈夫接架(70)的與分模面相平行且背離上模單元(51)的一側(cè)與動(dòng)力源的驅(qū)動(dòng)端相連；所述各個(gè)哈夫接架(70)的彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭(40)通過(guò)的通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于所述動(dòng)力源為與油泵相連的高壓油缸(80)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于所述精鍛下模(60)的下側(cè)設(shè)置有底座(30)，且精鍛下模(60)凹嵌在所述底座(30)中，精鍛下模(60)的上端面與底座(30)的上端面相平齊；所述組成精鍛上模(50)的各個(gè)上模單元(51)均設(shè)置在底座(30)的上端面上，且各個(gè)上模單元(51)的下端面與底座(30)的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于哈夫接架(70)的下端面與上模單元(51)的下端面相平齊，且哈夫接架(70)的下端面與底座(30)的上端面構(gòu)成滑動(dòng)配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，其特征在于所述精鍛上模(50)為齒形凹模，精鍛下模(60)為背錐凹模。
全文摘要
本發(fā)明涉及模具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具。本用于直齒傘齒輪的閉式冷溫精鍛模具，包括精鍛上模、精鍛下模和上沖頭，所述精鍛上模由若干塊上模單元組合而成，每一塊上模單元都設(shè)有與其對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述上模單元在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下處于彼此相連并圍合以構(gòu)成精鍛上模以及四散分開(kāi)以便于取出鍛件的兩種狀態(tài)；所述各個(gè)上模單元彼此相連的上端處設(shè)置有供上沖頭通過(guò)的通道。本模具中沒(méi)有設(shè)置下沖頭，從而不但降低了生產(chǎn)制造成本，還減少了模具的裝配誤差，提高了鍛造的精確性。本模具可以一次成形復(fù)雜形狀的零件，生產(chǎn)效率高；同時(shí)鍛造過(guò)程中金屬流線沿鍛件外形連續(xù)分布，鍛件的力學(xué)性能較好。
文檔編號(hào)B21J13/02GK103056264SQ20121051725
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者周衛(wèi)星 申請(qǐng)人:周衛(wèi)星