[发明专利]空心轴旋锻模具的设计方法

摘要

本发明提供一种空心轴旋锻模具的设计方法，该模具包括多个模瓣，模瓣设计如下：根据空心轴最大外径D_max设计其毛坯无缝钢管的外径D，使D_max<D；根据空心轴最大外径处横截面积与毛坯无缝钢管横截面积相等，计算毛坯无缝钢管壁厚，并使毛坯无缝钢管长度与空心轴长度相等。使模瓣工作面上凸出的最高部位的直径d_min大于D。取A=d_min-D_min，D_min为空心轴最小外径；取空心轴第i段外径为D_i，计算模瓣工作面上相应圆弧面的直径d_i，使d_i=D_i+A；模瓣工作面上所有圆弧面的轴心线同轴。本发明使空心轴外部轮廓同时旋锻成形，从而使空心轴加工质量好、精度高，生产效率高、成本低。

主权项

一种空心轴旋锻模具的设计方法，所述空心轴旋锻模具包括安装在旋锻设备的旋锻头、沿圆周均布的多个模瓣（300），其特征在于，所述模瓣（300）的设计包括以下步骤：A、取所述空心轴（100）的最大外径为D_max，最大外径处的壁厚为t，最小外径为D_min，所述空心轴（100）的长度为L；设计所述空心轴（100）的毛坯无缝钢管（200）的外径D，使D_max<D；由所述毛坯无缝钢管（200）横截面面积与所述空心轴（100）最大外径处的横截面面积相等，计算出所述毛坯无缝钢管（200）的壁厚T；所述毛坯无缝钢管（200）的长度与所述空心轴（100）的长度相等，也为L；B、根据所述毛坯无缝钢管（200）的外径D，设计所述模瓣（300）工作面上凸出的最高部位的圆弧面直径，即所述模瓣（300）工作面上各圆弧面的最小直径d_min，使d_min>D+1mm；C、计算出所述模瓣（300）工作面上凸出的最高部位的圆弧面直径d_min与所述空心轴（100）的最小外径D_min的差值A=d_min‑D_min，并将所述模瓣（300）工作面上凸出的最高部位的圆弧面的轴心线确定为所述模瓣（300）工作面的回转轴心线；D、取所述空心轴（100）第i段的外径为D_i，计算所述模瓣（300）工作面上相应圆弧面的直径d_i，使d_i=D_i+A；E、设计所述模瓣（300）工作面上各段圆弧面的轴向长度，保证所述模瓣（300）工作面上各段圆弧面的长度与所述空心轴（100）的相应段的长度相等；F、设计所述模瓣（300）两个径向侧平面，使所述模瓣（300）的横截面为左右对称的图形，取所述模瓣（300）的两个径向侧平面的交线为CC′,所述模瓣（300）工作面上凸出的最高部位与所述CC′的间距应为D_min/2。