[发明专利]一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置及工艺

权利要求书

1.一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于，

所述成形装置包括用于对金属坯料进行挤压形成锻件坯料的多向成形挤压装置和用于对锻件坯料进行冲孔的冲孔装置，所述多向成形挤压装置包括可围成用于放置金属坯料的挤压腔的上模组件、下模组件、左冲头组件和右冲头组件，其中，上模组件包括固定设置在成形压机上滑块上的上模座、嵌设在上模座的内侧并与上模座可拆卸连接的上凹模以及贯穿设置在两者内部的上冲头；所述下模组件包括固定设置在成形压机水平台面上的下模座、嵌设在下模座的内侧并与下模座可拆卸连接的下凹模以及贯穿设置在两者内部的顶杆，顶杆与上冲头的工作端相对设置且顶杆远离上冲头的一端设置有顶杆接杆，上冲头远离顶杆的一端连接有动力源油缸，顶杆接杆连接至成形压机的顶出缸上，上凹模的下表面设置有用于定位的定位方键；左冲头组件包括连接至左挤压油缸的左挤压冲头，右冲头组件包括右挤压冲头、冲头套以及冲头垫块，右挤压冲头和左挤压冲头的工作端相对设置，右挤压冲头远离左挤压冲头的一端套设有冲头套，冲头套连接至右挤压油缸，下凹模的上表面设置有与定位方键相匹配的方形的凹槽；

所述冲孔装置包括可围成用于放置锻件坯料的冲孔腔的冲孔底模、冲孔模模座、冲孔左冲头、冲孔上压模和冲孔右冲头，冲头模模座固设在冲头压机的水平台面上，冲孔上压模连接至冲孔压机的上滑块，冲孔左冲头和冲孔右冲头分别由冲孔压机的左、右液压缸驱动，所述冲孔底模与顶出油缸相连并滑动设置在冲孔模模座的内部；

所述成形装置的成型工艺包括以下步骤：

S1、下料：由钢制棒材锯切制备圆柱坯料；

S2、加热：将圆柱坯料由中频感应加热炉加热，加热温度为1150-1180℃；

S3、多向挤压成形：将圆柱坯料放入下凹模的模腔中，上模座带动上凹模和上冲头向下运动，当上凹模与下凹模接触时停止运动，然后，左挤压冲头与右挤压冲头同时挤压圆柱坯料，当左挤压冲头距离最终成形位置2mm时停止挤压，此时右挤压冲头距离最终成形位置3mm，也停止挤压，随后上冲头和顶杆共同挤压金属坯料，挤压到金属坯料距离右挤压冲头的最小距离为3mm时停止挤压，随后左挤压冲头与右挤压冲头开始挤压金属坯料直至挤压到预定位置，随后左挤压冲头和右挤压冲头退回，上模座带动上凹模和上冲头向上运动，上冲头回到初始位置，顶杆先向下运动2-5mm后再向上运动将挤压后得到的锻件坯料顶出，将锻件坯料取出后顶杆、左挤压冲头、右挤压冲头复位，然后将模具冷却润滑后放入下一个圆柱坯料重复以上动作；

S4、冲孔：将多向成形后的锻件坯料立刻放入冲孔模具中，锻件坯料的底部平面由冲孔上压模压住，冲孔左冲头和冲孔右冲头同时挤压锻件坯料，将锻件坯料上的沉孔底部金属切断后形成通孔，冲孔落料金属落入冲孔底模上开设的落料孔内，然后冲孔左冲头、冲孔右冲头以及上压模退回，冲孔底模向下运动一段距离，使锻件坯料与冲孔底模脱离，随后将锻件坯料取出，并将落料孔中的冲孔落料金属取出，然后冲孔底模回到初始位置，放入下一个坯料后重复以上动作。

2.根据权利要求1所述的一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于：所述上凹模、下凹模、冲头套以及冲孔模模座的内部均开设有阶梯孔。

3.根据权利要求2所述的一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于：所述右挤压冲头远离左挤压冲头的一端一体设置有多个与冲头套上开设的阶梯孔相匹配的凸台，且右挤压冲头的表面上沿长度方向开设有多条通气沟槽。

4.根据权利要求3所述的一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于：所述右挤压冲头远离左挤压冲头的一端连接有冲头垫块，且冲头垫块嵌设在冲头套上开设的阶梯孔内。

5.根据权利要求4所述的一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于：所述冲孔底模的宽度小于锻件坯料的宽度。

6.根据权利要求5所述的一种钢制柴油机活塞热挤压成形装置的成型工艺，其特征在于：所述冲孔底模上开设有落料孔，落料孔、冲孔左冲头以及冲孔右冲头同轴线设置。