[发明专利]一种模锻制坯的闭式卡压模具及闭式卡压制坯方法

说明书

一种模锻制坯的闭式卡压模具及闭式卡压制坯方法，所述闭式卡压模具包括上模和下模，上模设有上型槽，下模设有下型槽，在下型槽的底部设有凹陷的V形结构槽，V形结构槽的开口形状与一次卡压所得坯料椭圆截面长轴方向上的一端吻合；所述闭式卡压制坯方法中，在一次卡压过程后，将所得的一次卡压坯料的长轴旋转90度，使得所述长轴的一个轴端卡在下型槽的V形结构槽内，并在上模合模过程中，由上型槽的顶面压紧一次卡压坯料长轴的另一轴端，或上型槽内的V形结构槽卡住一次卡压坯料长轴的另一轴端，完成二次卡压成形。本发明在卡压变形过程不需要夹钳对坯料的辅助夹持，变形过程稳定。

技术领域

本发明属于锻造模具设计领域，涉及一种模锻制坯的闭式卡压模具及闭式卡压制坯方法。

背景技术

卡压制坯工步是许多模锻件成形必不可少的制坯工步，其中的闭式卡压更利于卡压部位长度的延展，改变坯料的形状和长度，使坯料的形状更加吻合锻件的形状，以提高材料的成形利用率，降低设备的成形力、能耗以及提高模具寿命。

目前闭式卡压制坯型槽结构设计的不足之处在于：若进行一次卡压操作，坯料卡压部位横向展宽明显，长度方向展长较小，对于此部位要求延展较长的制坯难以满足要求，若进行二次卡压操作，即将坯料沿轴线旋转90度后再次进行的卡压操作以获得更大的长度延展量，则存在以下问题：一是坯料第一次卡压后，坯料横截面变为椭圆形，长轴为水平方向，当旋转90度后，长轴为垂直方向，坯料难以稳定置于卡压型槽中，二次卡压过程需要夹钳夹持坯料进行操作，如果模具结构不适合夹钳夹持坯料则难以进行二次卡压。二是如果第一次卡压压下量较大，二次卡压时变形不稳定，坯料易发生倾斜滑动，夹钳难以稳定坯料，无法进行第二次卡压操作。三是如果第二次卡压脱离夹钳的辅助操作，就需要第一次卡压压下量很小，以使坯料在二次卡压时放稳于卡压型槽，此方式难以获得较大的长度延展量，如在模锻锤卡压制坯需进行多次卡压操作，且须逐步增加压下量，带来操作难度的增加和效率的降低，在锻压机模锻设备上则无法实现此种操作或被迫选用浪费材料的较小压下量的二次卡压工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种模锻制坯的闭式卡压模具及闭式卡压制坯方法，实现闭式卡压制坯大压下量的稳定的二次卡压操作，且卡压变形过程不需要夹钳对坯料的辅助夹持，变形过程稳定。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种模锻制坯的闭式卡压模具，包括上模和下模，上模设有上型槽，下模设有下型槽，在下型槽的底部设有凹陷的V形结构槽， V形结构槽的开口形状与一次卡压所得坯料椭圆截面的长轴方向上的一端吻合。

作为另一种选择，所述上型槽的顶部设有凹陷的V形结构槽，该V形结构槽的开口形状与一次卡压所得坯料椭圆截面的长轴方向上的另一端吻合，并且两个V形结构槽上下相对设置。

所述V形结构槽的开口角度为60-100度，深度为一次卡压所得坯料长轴长度的8-15%。

所述V形结构槽的开口角度为100-140度，深度为一次卡压所得坯料长轴长度的4-8%。

一种闭式卡压制坯方法，该方法利用所述的闭式卡压模具进行，首先，将原料坯料放在下模的下型槽中，在上模的合模运动过程中，上型槽和下型槽将原料坯料挤压成截面呈椭圆形的一次卡压坯料，并在一次卡压坯料长轴的下侧面形成V形结构凸起；然后上模上升，将一次卡压坯料翻转90度后，将长轴的一个轴端卡在下型槽的V形结构槽内，以使一次卡压坯料稳定立于下型槽中，接着上模合模，由上模的上型槽顶面压紧一次卡压坯料长轴的另一轴端，继续合模完成二次卡压成形，获得二次卡压坯料。

一种闭式卡压制坯方法，该方法利用所述的闭式卡压模具进行，首先，将原料坯料放在下模的下型槽中，在上模的合模运动过程中，上型槽和下型槽将原料坯料挤压成截面为椭圆形的一次卡压坯料；然后上模上升，将一次卡压坯料翻转90度后，将长轴的一个轴端卡在下型槽的V形结构槽内，以使一次卡压坯料稳定立于下型槽中，接着上模合模，由上型槽的V形结构槽卡住一次卡压坯料长轴的另一轴端，继续合模完成二次卡压成形，获得二次卡压坯料。