[实用新型]一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具

说明书

本实用新型公开了一种非平面曲轴锻件的锻造模具，特别是一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，属于曲轴锻件的锻造模具技术领域。本实用新型的一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，包括上模和下模，上模的底部设置有终锻上模膛和多个预锻上模膛；下模的顶部设置有终锻下模膛和多个预锻下模膛，所述预锻下模膛与预锻上模膛的个数相同、且一一相对应；上模与下模合模后，所述终锻上模膛与终锻下模膛形成终锻模膛，各个预锻上模膛与对应的预锻下模膛形成多个预锻模膛；各个预锻模膛的轮廓逐渐接近于终锻模膛的轮廓。采用本实用新型的一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，无须进行扭拐工序，能够直接锻造出非平面曲轴锻件。

技术领域

本实用新型涉及一种非平面曲轴锻件的锻造模具，特别是一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，属于曲轴锻件的锻造模具技术领域。

背景技术

曲轴是发动机中的关键部件。它承受连杆传来的力，并将其转变为转矩通过曲轴输出并驱动发动机上其他机件工作。曲轴受到旋转质量的离心力、周期变化的气体惯性力和往复惯性力的共同作用，使曲轴承受弯曲扭转载荷的作用。因此要求曲轴有足够的强度和刚度，轴颈表面需耐磨、工作均匀、平衡性好。

众所周知（参见图1至图4），曲轴（曲轴锻件1）包括前端轴11、主轴颈12、连杆轴颈13、曲柄壁14、平衡块15、后端轴16。对于曲柄壁14与平衡块15而言，曲柄壁14用于连接主轴颈12与连杆轴13，平衡块15用于平衡各机件产生的离心惯性力及其力矩。一个连杆轴颈13和它两端的曲柄壁14及主轴颈12构成一个曲拐。

曲轴分为平面曲轴和非平面曲轴，两者的主要区别在于曲轴的连杆轴颈的相位角ω不同，该相位角ω是指：从曲轴的轴线方向上看，相邻的连杆轴颈（或者说曲拐）之间的夹角。平面曲轴（或者叫一字曲轴）的连杆轴颈的相位角ω为180°。非平面曲轴的连杆轴颈的相位角ω不等于180°；比如十字曲轴（或者叫90度曲轴），十字曲轴的连杆轴颈的相位角ω为90°；当然，根据设计需求，曲轴的连杆轴颈的相位角ω也可以为120°（即120度曲轴）。对于曲轴的制造，常采用锻造模具锻造曲轴锻件 。

现有技术中，对于非平面曲轴锻造方法通常是：锻造为平面曲轴后，在高温状态下采用扭拐机来扭拐为非平面曲轴，以使曲轴的连杆轴颈的相位角ω满足设计要求（比如扭拐为相位角ω为90°的十字曲轴）。该方法不足之处在于：①增加一台扭拐机,其设备极其昂贵, 制造成本高，生产制造需增加扭拐工序，②扭拐工序会破坏产品金属流线,造成曲轴产品力学性能,抗疲劳性能下降。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，本实用新型无须进行扭拐工序，能够直接锻造出非平面曲轴锻件。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种直接锻造非平面曲轴的多模膛锻造模具，包括上模和下模，上模的底部设置有终锻上模膛和多个预锻上模膛；下模的顶部设置有终锻下模膛和多个预锻下模膛，所述预锻下模膛与预锻上模膛的个数相同、且一一相对应；上模与下模合模后，所述终锻上模膛与终锻下模膛形成终锻模膛，各个预锻上模膛与对应的预锻下模膛形成多个预锻模膛；各个预锻模膛的轮廓逐渐接近于终锻模膛的轮廓，依次通过各个预锻模膛与终锻模膛，可实现将原坯料从各个曲轴预锻件逐步变形锻造为曲轴终锻件。

采用本实用新型的多模膛锻造模具锻造非平面曲轴锻件时，依次通过各个预锻模膛以及终锻模膛来锻造待锻造的原坯料，使得原坯料从各个曲轴预锻件逐步变形为曲轴终锻件。明显的，各个预锻模膛与对应的各个曲轴预锻件相适配，终锻模膛与曲轴终锻件相适配。