[发明专利]一种旋锻机用模具及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于旋锻机用模具技术领域，具体涉及一种旋锻机用模具及其制造方法。

背景技术

经旋转锻造的锻件具备组织致密、抗弯强度高(锻件表面存在附加压缩应力)、表面光洁、粗糙度精度高(利于零件装配)、易于切削加工(锻件具备连续的纤维流线)等优点。旋转锻造是制备难变形合金丝、棒、管材非常有效的加工方法。

旋锻模具是旋转锻压机(旋锻机)的关键部件，其性能、使用寿命、制造成本、生产周期等对材料的生产效率和生产成本具有重要的影响。

目前旋锻模具的结构、材质、生产加工基本都是采用传统的模式，存在模具结构不尽合理、加工周期长、效率较低、成本高、使用寿命短、尺寸精度较低、表面粗糙较差、高性能模具材料的性能未充分发挥、模具材料浪费多等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种旋锻机用模具。该模具结构简单，在模具孔的内壁上设置有一层堆焊层，堆焊层采用高性能的模具制造材料堆焊形成，该堆焊层具有高强度、高韧性、高抗疲劳性和高耐磨等特性，增加了模具孔内工作面的旋锻性能，解决了现有的旋锻机用的模具结构不合理、性能低、成本高、效率低、精度差等问题，提高旋锻机用模具的使用性能、缩短旋锻制造周期、减少高性能昂贵模具材料的用量、显著降低制造成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种旋锻机用模具，包括模具主体，所述模具主体由多个模具块沿圆周方向依次拼装而成，所述模具块包括支撑体和工作体，每个所述模具块的工作体拼装形成所述模具主体的工作区，所述模具主体的工作区的中心位置处开设有模具孔，其特征在于，所述模具孔的内壁上设置有堆焊层，所述堆焊层的内表面为旋锻机用于旋锻工件的工作面，所述堆焊层的材质为钴铬钨合金或钴铬钼合金；所述模具孔为圆形通孔，所述模具孔的两侧端口向外扩大且为圆锥形结构。

上述的一种旋锻机用模具，其特征在于，所述支撑体的材质为硬质合金；所述工作体的材质与支撑体的材质或者所述堆焊层的材质与工作体的材质相同。

上述的一种旋锻机用模具，其特征在于，所述堆焊层的厚度为0.01mm～100mm。

上述的一种旋锻机用模具，其特征在于，所述堆焊层的粗糙度为0.1mm～20mm。

上述的一种旋锻机用模具，其特征在于，所述模具块的数量为2～100块。

上述的一种旋锻机用模具，其特征在于，所述模具孔的两侧端口的锥度角为1°～90°。

另外，本发明还提供了一种制造上述的旋锻机用模具的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、模具坯加工：机加工出旋锻模具基础样坯的支撑体和工作体，再在支撑体上堆焊形成堆焊层；

步骤二、初加工：步骤二中得到的堆焊层先经过机械加工削铣和磨削，再拼装成模具主体；

步骤三、精加工：采用线切割对步骤三中拼装成的模具主体的工作段中心处初切割出模具孔，然后再精修切割模具孔，最后经打磨得到旋锻机用的模具初品；

步骤四、热处理：根据支撑体、工作体和堆焊层的材质，对步骤四中所述模具初品进行热处理，调节模具的强度和韧性，最后得到旋锻机用模具成品。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明模具块包括支撑块和工作块，以及模具孔内的堆焊层，堆焊层可采用昂贵的高性能模具材料(如钴铬钨合金或钴铬钼合金)用于模具孔内壁的用于旋锻的工作面，而相对廉价的模具材料用于模具支撑体以及工作体，这实现了“好钢用在刀刃上”的目的，从而在提高旋锻模具的旋锻的性能，降低制造模具成本。

2、本发明的堆焊层的内表面可作为旋锻加工丝、棒、管材的工作面，其具有良好的强韧性和粗糙度，尤其对难变形的合金丝、棒和管材具有更优效果，仅需一次旋锻加工，就能满足丝、棒和管材使用要求，而现有的模具需要多次加工才能达到，并且模具使用寿命比较短，生产效率低。

3、本发明的模具可根据旋锻加工丝、棒、管材的要求，制成各种尺寸和型号，并且能用于各种材质工件的旋锻加工，并且加工得到的丝、棒、管材的圆度接近零，表面完整光洁，长度方向尺寸均匀，具有广泛地应用范围。

下面通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例1中模具块的结构示意图。

图3是本发明实施例1中模具孔的结构示意图。

图4是本发明实施例2中未加工模具孔前的模具工作体的结构示意图。附图标记说明：