鑲芯組合模具及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及鍛造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種鑲芯組合模具及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鍛造模具是使金屬產(chǎn)生塑性變形和傳遞模鍛壓力的關(guān)鍵部件，合理設(shè)計(jì)鍛造模具 是實(shí)現(xiàn)任何一種模鍛工藝過程的基礎(chǔ)。不同材質(zhì)、不同形狀的模鍛件成形時(shí)抗力大小不同， 部分材質(zhì)的模鍛件成形困難，如鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度鋼等材質(zhì)，變形抗力大時(shí)，模具 需使用H13等高硬度的材料制造?，F(xiàn)有用于鍛造鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度鋼等材質(zhì)鍛件 的模具為整體式模具，模具整體均由H13等高硬度材料制造，由于其硬度高，重量大，制造難 度大，制造成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種既能滿足鍛造工藝，又能降低鍛造成本的 鑲芯組合模具及其使用方法。
[0004] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:鑲芯組合模具，包括模套和模芯，所 述模套包括上模套和下模套，所述模芯包括上模芯以及與上模芯配套的下模芯；
[0005] 所述上模套設(shè)置有上安裝槽，所述上模芯的外表面形狀和尺寸與上安裝槽的形狀 和尺寸適配，且上模芯安裝于上安裝槽；
[0006] 所述下模套設(shè)置有下安裝槽，所述下模芯的外表面形狀和尺寸與下安裝槽的形狀 和尺寸適配，且下模芯安裝于下安裝槽；
[0007] 所述上模芯設(shè)置有上型腔，所述下模芯設(shè)置有下型腔；
[0008] 所述上型腔正對(duì)下型腔設(shè)置，且上模套和下模套之間設(shè)置有一組導(dǎo)向柱。
[0009] 進(jìn)一步地，所述上模芯和下模芯均為圓柱形或長方體形，所述上安裝槽和下安裝 槽均為圓柱形或長方體形。
[0010] 進(jìn)一步地，所述模芯包括多套，多套模芯的外表面形狀和尺寸一致，任意兩套模芯 的型腔尺寸不一致，且多套模芯擇一安裝于模套。
[0011] 進(jìn)一步地，所述上模芯通過上防轉(zhuǎn)銷和橫截面呈T形的上定位銷安裝于上安裝槽：
[0012] 所述上模套的上安裝槽槽底設(shè)置有一組第一銷孔，上模芯的背面設(shè)置有一組與第 一銷孔對(duì)應(yīng)的第二銷孔，所述上防轉(zhuǎn)銷一端插入第一銷孔，另一端插入第二銷孔；
[0013]所述上模套的上安裝槽槽口設(shè)置有垂直于槽壁的T形槽，所述上模芯的外側(cè)壁設(shè) 置有垂直于側(cè)壁的定位槽，所述上定位銷安裝于T形槽并與T形槽滑動(dòng)配合，且上定位銷的 一端插入定位槽；
[0014] 所述下模芯通過下防轉(zhuǎn)銷和橫截面呈T形的下定位銷安裝于下安裝槽：
[0015] 所述下模套的下安裝槽槽底設(shè)置有一組第三銷孔，下模芯的背面設(shè)置有一組與第 三銷孔對(duì)應(yīng)的第四銷孔，所述下防轉(zhuǎn)銷一端插入第三銷孔，另一端插入第四銷孔；
[0016] 所述下模套的下安裝槽槽口設(shè)置有垂直于槽壁的下T形槽，所述下模芯的外側(cè)壁 設(shè)置有垂直于側(cè)壁的下定位槽，所述下定位銷安裝于下T形槽并與下T形槽滑動(dòng)配合，且下 定位銷的一端插入下定位槽。
[0017] 進(jìn)一步地，所述上定位銷通過螺釘安裝于上模套，所述下定位銷通過螺釘安裝于 下模套。
[0018] 上述鑲芯組合模具的使用方法，包括以下步驟：
[0019] Α、根據(jù)鍛件的尺寸選擇相應(yīng)的上模芯和下模芯；
[0020] Β、將上模芯安裝于上模套，下模芯安裝于下模套；
[0021] C、安裝導(dǎo)向柱；
[0022] D、鍛造。
[0023] 進(jìn)一步地，在步驟Β中，上模芯通過上防轉(zhuǎn)銷和橫截面呈Τ形的上定位銷安裝于上 安裝槽:將上防轉(zhuǎn)銷的一端插入第一銷孔，將上定位銷裝入Τ形槽，將上模芯裝入上安裝槽， 并使上防轉(zhuǎn)銷的另一端插入上模芯背面的第二銷孔，推動(dòng)上定位銷，使上定位銷插入上模 芯的定位槽；
[0024] 下模芯通過下防轉(zhuǎn)銷和橫截面呈Τ形的下定位銷安裝于下安裝槽:將下防轉(zhuǎn)銷的 一端插入第三銷孔，將下定位銷裝入下Τ形槽，將下模芯裝入下安裝槽，并使下防轉(zhuǎn)銷的另 一端插入下模芯背面的第四銷孔，推動(dòng)下定位銷，使下定位銷插入下模芯的下定位槽。
[0025] 進(jìn)一步地，在步驟Β中，利用螺釘將上定位銷固定在上模套上，利用螺釘將下定位 銷固定在下模套上。
[0026] 本發(fā)明的有益效果是:鑲芯組合模具，其模芯采用高硬度材料制造，而模套采用常 規(guī)的模具材料制造，從而避免了模具整體都采用高硬度材料制造。由于常規(guī)的模具材料成 本更低，且制造難度也低，因此，本發(fā)明能夠節(jié)約材料成本，降低模具制造難度，同時(shí)，模芯 的強(qiáng)度能夠滿足鍛造的需求，不會(huì)影響鍛件質(zhì)量。
[0027] 鑲芯組合模具的使用方法:根據(jù)鍛件的尺寸選擇相應(yīng)的模芯，同一模套適用于多 種不同型腔尺寸的模芯，即利用一種尺寸規(guī)格的模套能夠?qū)Χ喾N尺寸的鍛件進(jìn)行鍛造，節(jié) 省模具的制造量，降低鍛造成本。
【附圖說明】
[0028] 圖1是本發(fā)明鑲芯組合模具剖視示意圖；
[0029] 圖2是本發(fā)明圓柱形上模套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030] 圖3是本發(fā)明上模芯剖視圖；
[0031]圖4是本發(fā)明下定位銷示意圖；
[0032]圖5是本發(fā)明圓柱形下模套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6是本發(fā)明下模芯剖視圖；
[0034]圖7是本發(fā)明長方體形的下模套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]附圖標(biāo)記：11 -上模套；12-上模芯；21-下模套;22-下模芯;3-導(dǎo)向柱;41-上 防轉(zhuǎn)銷；42-下防轉(zhuǎn)銷；51-上定位銷；52-下定位銷；111 一上安裝槽；211-下安裝槽； 121-上型腔;221-下型腔；111 1一第一銷孔；1112-第二銷孔；1113-Τ形槽；1114一定位 槽;2111-第三銷孔;2112-第四銷孔;2113-下Τ形槽;2114-下定位槽。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0037] 如圖1、圖2所示，本發(fā)明的鑲芯組合模具，包括模套和模芯，所述模套包括上模套 11和下模套21，所述模芯包括上模芯12以及與上模芯12配套的下模芯22;
[0038] 所述上模套11設(shè)置有上安裝槽111，所述上模芯12的外表面形狀和尺寸與上安裝 槽111的形狀和尺寸適配，且上模芯12安裝于上安裝槽111;
[0039] 所述下模套21設(shè)置有下安裝槽211，所述下模芯22的外表面形狀和尺寸與下安裝 槽211的形狀和尺寸適配，且下模芯22安裝于下安裝槽211;
[0040] 所述上模芯12設(shè)置有上型腔121，所述下模芯22設(shè)置有下型腔221;
[0041] 所述上型腔121正對(duì)下型腔221設(shè)置，且上模套11和下模套21之間設(shè)置有一組導(dǎo)向 柱3。
[0042]上模芯12的外表面形狀和尺寸應(yīng)當(dāng)與上安裝槽111 一致，下模芯22的外表面形狀 和尺寸應(yīng)當(dāng)與下安裝槽211-致，確保配合的緊密，安裝穩(wěn)定。上型腔121和下型腔221用于 鍛件的成形，兩者圍成的整體型腔的形狀和大小與鍛件的形狀和大小一致。導(dǎo)向柱3起導(dǎo)向 作用，防止模套受力時(shí)，上模芯12和下模芯22之間出現(xiàn)偏移，影響鍛件的準(zhǔn)確成形。在進(jìn)行 鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度鋼等材質(zhì)鍛件的鍛造時(shí)，模芯采用HI 3、5CrNiMo、鑄造高溫合金 N3或K3等高硬度材料制造，能夠滿足鍛造工藝的需求，保證鍛件的質(zhì)量。模套可采用常規(guī)的 模具材料制造，如5CrNiMo、5CrMnMo、55NiCrMoV7等，其密度、單價(jià)和成形難度相對(duì)于高硬度 材料較低，因此，能夠降低模具的原材料成本、制造成本，同時(shí)減輕重量，便于鍛造時(shí)模具的 位置調(diào)整。此外，模芯作為易損件，使用壽命有限，當(dāng)模芯損壞后直接更換模芯即可，而不需 要將模具整體報(bào)廢，提高模具使用壽命，進(jìn)一步地節(jié)約生產(chǎn)成本。某廠鍛造外徑為φ 920mm | 的圓柱形鍛件，上模具和下模具的外輪廓尺寸均為1700X1600X650mm，若模具整體全部由 H13制造，則兩塊模具總重量約為28噸。而采用本發(fā)明提供的鑲芯組合模，兩模芯尺寸為 φ ?200 X 4Q(kim，均由H13制造，兩塊模芯總重為約7噸。模套由5CrNiMo制造，鉻鉬鋼單價(jià)低 于H13,因此，能節(jié)約很大一部分材料成本。
[0043] 上模芯12和下模芯22可以為任意形狀，為了方便加工，所述上模芯12和下模芯22 均為圓柱形或長方體形，所述上安裝槽111和下安裝槽211均為圓柱形或長方體形。上模芯 12和下模芯22為圓柱形時(shí)，上安裝槽111和下安裝槽211均為圓柱形;上模芯12和下模芯22 為長方體形時(shí)，上安裝槽111和下安裝槽211均為長方體形。
[0044]所述模芯包括多套，多套模芯的外表面形狀和尺寸一致，任意兩套模芯的型腔尺 寸不一致，且多套模芯擇一安裝于模套。不同尺寸的鍛件，其模具的型腔尺寸不同，多套模 芯的型腔尺寸不一致而外表面形狀和尺寸一致，則不同型腔尺寸的模芯均可以安裝于同一 模套，使一套模套能夠適用于多種尺寸鍛件的鍛造，降低模套的需求數(shù)量，進(jìn)一步節(jié)約模具 的制造成本。
[0045]模芯可通過螺栓安裝于模套，優(yōu)選的，所述上模芯12通過上防轉(zhuǎn)銷41和橫截面呈T 形的上定位銷51安裝于上安裝槽111:所述上模套11的上安裝槽111槽底設(shè)置有一組第一銷 孔1111，上模芯12的背面設(shè)置有一組與第一銷孔1111對(duì)應(yīng)的第二銷孔1112,所述上防轉(zhuǎn)銷 41 一端插入第一銷孔111 1，另一端插入第二銷孔111 2;所述上模套11的上安裝槽111槽口設(shè) 置有垂直于槽壁的T形槽1113,所述上模芯12的外側(cè)壁設(shè)置有垂