[发明专利]一种易于卸除模锻件飞边的切边凸模

说明书

技术领域

本发明设计锻造工艺技术领域，具体涉及一种易于卸除模锻飞边的切边凸模。

背景技术

对于开式模锻来说，模锻件在模锻以后需通过切边模切除飞边。模锻件飞边在被切除的瞬间，飞边与模锻件分离处的内廓一般会粘附在切边凸模工作部分四周上，自切边凸模与飞边内廓接触开始，只要模锻件飞边与切边凸模不分离，就会出现模锻件飞边与切边凸模摩擦和粘附现象，卸除模锻件飞边难易程度取决于飞边与模锻件分离处的内廓部分粘附在切边凸模工作部分上的粘附力和摩擦力的大小。

使模锻件飞边粘附在切边凸模上的摩擦力与传统运动学及塑性成形的摩擦力大小、性质与机理有所不同：对冷切边来说，其摩擦力受接触面压力、相对滑动速度、接触面加工前后表面积之比和接触面温度等影响；对热切边来说，除上述条件外还受热胀冷缩、锻件形状、终锻温度或切边温度不同的影响，同时模锻件飞边粘附在切边凸模的摩擦力大小还具有非均匀性。

现有的卸除模锻件飞边凸模结构没有考虑到锻件飞边粘附在切边凸模上的摩擦力与传统运动学或塑性成形的摩擦力大小、性质与机理，即没有考虑摩擦条件、接触面温度、锻件材料牌号、热胀冷缩、锻件形状、飞边厚度、终锻温度或切边时温度和摩擦力大小非均匀性等的影响，导致现有的卸除模锻件飞边凸模工作部分四周粘附有模锻件飞边与模锻件分离处的内廓，从而降低了切边凸模使用性能、使用寿命、使用安全性和切边效率。

发明内容

本发明目的在于提供了一种易于卸除模锻件飞边切边凸模，有效降低模锻件飞边与模锻件分离处的内廓粘附在切边凸模工作部分上的摩擦力与粘附力，实现了在现有工艺条件下凸模易于卸除模锻件飞边，提高了切边凸模使用性能、使用寿命、使用安全性和切边效率。

本发明的技术方案是，一种易于卸除模锻件飞边切边凸模，该切边凸模横截面圆角逢凸变大、逢凹变小，横截面或纵截面局部变窄变缺；所述横截面圆角逢凸变大、是指切边凸模工作部分横截面的凸圆角半径

R＝R₀+(0.5～15)(mm)；

式中R-切边凸模工作部分横截面凸圆角半径，R₀小时R取小值，R₀大时R取大值；

R₀-热锻件工程图中相对应的凸圆角半径；

所述横截面圆角逢凹变小是指切边凸模上工作部分横截面凹圆角半径r＝r₀-(0.5～15)(mm)；

式中r-切边凸模工作部分横截面的凹圆角半径，其中r₀小时r取小值，r₀大时r取大值；

r₀-热锻件工程图中相对应的凹圆角半径，

r₀≥(0.5～15)mm。

所述横截面或纵截面局部变窄变缺是指使切边凸模工作部分横截面或纵截面局部变窄或变缺，变窄或变缺的倾斜角度为α，深度为a、缺口高度为h，变窄或变缺的长度b。

进一步改进措施是，所述凸模工作部分横截面或纵截面局部变窄或变缺的倾斜角度α与深度a缺口高度h存在如下的关系：tan α＝a/h，α＝1°～5°；缺口高度h比切边凸模在工作时进入凹模的深度大5mm～10mm，a＝(0.8～3.0)mm，深度方向相对应长度大者，a取大值；反之，a取小值。变窄或变缺的长度b是其相对应长度的1/3～2/3，对应长度大者，b取大值；反之，b取小值。

进一步改进措施是，所述凸模工作部分横截面或纵截面局部变窄或变缺，当切边凸模横向尺寸较大，沿纵向切边时，分段局部变窄或变缺，分段局部变窄或变缺之间保留一部分的原型结构，保留原结构的直线或曲线距离为s，s＝(0.5～1.5)b。

进一步改进措施是，所述凸模工作部分横向或纵向平面或曲面局部变窄或变缺的表面粗糙度Ra值为12.5μm～6.3μm，缺口高度h10mm～20mm以下的非变窄或变缺部分的表面粗糙度Ra值为1.6μm～0.4μm。

本发明的有益效果是：

本发明采用“横向圆角逢凸变大逢凹变小，纵向平面曲面局部变窄变缺”的凸模结构，从根本上解决了模锻件飞边与切边凸模固有摩擦力和粘附力大而不易卸除飞边的难题，同时，提高了切边凸模使用性能、使用寿命、使用安全性和切边效率。

附图说明

图1a为现有的具有横向凸、凹圆角的切边凸模结构示意图；

图1b为图1a的K向视图；

图2a为本发明的具有横向凸、凹圆角的切边凸模结构示意图；

图2b为图2a的K向视图；

图3a为现有的具有横截面或纵截面为平面的切边凸模结构示意图；