[发明专利]具有活动镶套的锻模

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种模锻技术领域的装置，具体涉及一种具有活动镶套的锻模。

背景技术

现有技术的开式模锻工艺中，为使锻模模膛周边的飞边槽能够容纳多余金属的同时对上下模打靠时起到缓冲作用，另外飞边槽还能够阻止金属外流，迫使金属充满模膛。锻造模具的设计，在保证锻件所需的形状及尺寸的同时，还要满足零件在使用过程中提出的性能要求。若干年来，人们采用刚性的飞边槽，这种飞边槽不可调整。因而流入飞边槽中的金属占整个锻件的重量达到20％～50％，使材料的利用率大幅降低；同时在锻件的角隙处易产生待锻金属填充不足，或在锻件的分模面产生错移。为了节约可贵的金属，降低成本，现阶段急需一种既能够保证锻件质量，又节约金属材料的锻造装置。

通过对现有技术的检索发现，中国实用新型专利号95225684.3，授权公告号CN2254787Y的专利技术，该技术记载了一种“圈环类锻件无连皮小飞边模具”，包括：上、下模，有一个带拔模斜度的模芯和下模连成一体，上模有模芯顶部配合面，模腔外侧的分模面上设有飞边槽，上、下模上设有定位导柱和上、下模座固定结构。但是该技术仍采用刚性不可调常规飞边槽，对传统飞边槽未作任何改动，仅涉及锻件冲孔连皮的小改动；因此，无法解决模锻件节材的大头，即在飞边上节材的技术问题。另外通过检索发现，中国实用新型专利号02265187.3，授权公告号CN2558493的专利技术，该技术记载了一种“焊接叉半闭式锻造模具”：在模体分模面下凹处飞边的桥部后面设有阻挡墙，该阻挡墙的拔模斜度为0°-45°，其最佳拔模斜度为0°-10°；桥部宽度为2-50mm，其最佳宽度为5-20mm阻挡墙上、下模间隙为0.2-10mm，最佳间隙为0.5-2.0mm。该技术虽然结构比较简单，但是该技术中的飞边槽仍然为不可调刚性，节材幅度也只有10％；用此结构飞边槽锻出的锻件都带有纵向毛刺，给后续加工带来多余加工工序。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有活动镶套的锻模，能够在确保模锻件质量的同时，节约模锻件制备材料且增加锻模的使用寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：上模座、下模座、凸模、上顶出杆、上顶杆、活动镶套、凹模、下顶出杆、下顶杆以及镶套螺栓，其中：活动镶套与镶套螺栓固定连接，镶套螺栓挂置于上模座内部，上顶杆设于上顶出杆之上，上顶杆可在凸模中上下活动，上顶出杆位于凸模中央，凹模设置于凹模垫板上，凹模固定设置于下模座，下顶出杆设于下顶杆之上，下顶出杆可在凹模中上下活动，下顶出杆位于凹模中央，并与上顶出杆位置对应。

所述的下顶出杆内径同时大于等于上顶出杆外径和下顶杆的外径，所述的上顶出杆内径大于等于上顶杆外径。

所述的上模座和下模座均为圆柱体，在上模座和下模座的接触面边沿分别设有润滑环，所述的润滑环为空心带孔结构，用于向上模和下模释放润滑剂。

所述的下模座内设有凹模垫板，具体位于凹模和下模座之间，起承受冲击力作用，该凹模垫板为硬质材料制成。

所述的凹模为圆柱体，凹模内部为倒梯形圆锥体形状并与凸模和活动镶套相匹配，待锻金属置于凹模和凸模之间。

所述的活动镶套是截面为倒梯形的圆环，活动镶套的内侧曲面分为垂直部圆柱面和梯形部圆锥面，所述的梯形部圆锥面的厚度为h_k，梯形部圆锥面的锥角为α，垂直部圆柱面位于梯形部圆锥面上，垂直部圆柱面的厚度等于h_f。

所述的锥角α的范围是3°～20°。

所述的垂直部圆柱面的厚度h_f与梯形部圆锥面的厚度为h_k满足关系式：h_k＝h_f+k，其中k为高度系数，k的取值范围在3～5毫米。

所述的凹模上端面内径D2和凹模下底面内径D1的设计，按国家标准GB12362-1990中2级精度敷设余量后的热锻件图尺寸。

所述的活动镶套的垂直部圆柱面的内径D3与凹模上端面内径D2的关系为：D3＝1.008D2。

所述的活动镶套的下底面内径D4等于活动镶套的垂直部圆柱面的内径D3加上两倍梯形部圆锥面的锥角α的正切值；

所述的凸模与活动镶套的连接尺寸D5等于0.996D4；

所述的凹模的交叠尺寸等于(D3-D2)/2。