专利名称：大型动触头精密锻造终成型模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及精密锻造技术领域，具体涉及一种在高压开关上使用的重要导电构件之一大型动触头的精密锻造模具。
背景技术：
我国高压输变电行业中应用的高压开关元器件，由几万伏到几十万伏到目前的百万伏的安全运行，因各方面原因其结构变化很大，性能差异也很大。尤其动触头类导电器件不仅结构复杂尺寸精度要求高，而且对材料的致密度要求也较高。大型动触头截面尺寸变化较大，总长为380 mm,小端Φ50 mm X293.5 mm,大端Φ 116 mm X86.5 mm,材料为T2铜。该件初期试制时用Φ120 mm挤制棒，锯切下料后经机加工而成，材料加工余量大，材料利用率低。小批量试制时采用自由锻制坯加工，但存在锻坯两端面有较深的不规则凹陷，锻坯形体既不一致又无一个较统一的加工基准，后续机加工工艺很难一致且加工余量比较大，也不经济。
发明内容
本发明创造所要解决的技术问题是提供一种使材料充填、流动分配合理结合，终成形后产品形体比较一致，简化后加工的大型动触头的精密锻造终成型模具。本发明创造为解决上述技术问题，采用以下技术方案:
大型动触头精密锻造终成型模具，包括外圈，外圈内上段设置上模套，外圈内下段设置下凹模；上模套和下凹模之间设有限位圈；上模套内上段设有垫环，下段设有上凹模；下凹模内设有顶件器；垫环的内腔、上凹模的内腔、限位圈的内腔和下凹模的内腔构成中间锻坯流动空间。
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进一步，所述顶件器上端设有凸起，凸起轴向截面形状与成形锻坯过渡内锥孔轴向截面形状配合。进一步，所述限位圈的内腔和下凹模的内腔内壁轴向截面形状与成形锻坯动触头头部外缘轴向截面形状配合。进一步，所述垫环的内腔结合上凹模的内腔的轴向截面形状与成形锻坯动触头杆部轴向截面形状配合。中间锻坯经终成形模具，动触头杆部长度增加、直径减小至成形锻坯尺寸，动触头头部外缘形状成型，内锥孔形成为过渡锥孔。由于采用了上述技术方案，本发明创造具有如下有益效果:
1、通过模具的冷精锻能够使坯料组织致密硬度高，导电性能好，镀银性能和抗插拔抗拉毛性能均达到较高水平。2、经冷精锻工序，利用大变形量的冷作硬化效果提高杆部硬度，产品硬度值HB > 80，解决了其他工艺难以保证的硬度问题；同时保证了金属纤维按产品形体连续分布，锻坯致密度及形体一致性高，强度提高，使用寿命提高。
图1是坯料经冷精锻终成型后的成形锻坯结构示意 图2是终成形模具具体实施例方式结合图2，终成型模具，包括外圈15，外圈内上段设置上模套12，外圈内下段设置下凹模16 ;上模套下凹模之间设有限位圈14 ;上模套内上段设有垫环11，下段设有上凹模13 ;下凹模内设有顶件器17 ;垫环的内腔18、上凹模的内腔19、限位圈的内腔20和下凹模的内腔22构成中间锻坯流动空间。其中，顶件器上端凸起21轴向截面形状与成形锻坯过渡内锥孔轴向4’截面形状配合；限位圈的内腔20和下凹模的内腔22内壁轴向截面形状与成形锻坯动触头头部外缘轴向截面形状配合；垫环的内腔18结合上凹模的内腔19的轴向截面形状与成形锻坯动触头杆部轴向截面形状配合。预成形后将中间锻坯转入终成形模具中成型，终成形入模前将中间锻坯表面涂抹挤压油；涂抹挤压油一是使得预成形锻坯不与模具发生干摩擦，二是使终锻产品容易脱模。如图1，终成形后的成形锻坯动触头杆部I’比中间锻坯加长，动触头头部3’外缘形状成型，内锥孔4’形成为过渡锥孔；动触头杆部I’和动触头头部3’锥面过渡2’外缘处也形成为直角。冷挤压，冷作硬化效果保证了杆部的硬度满足图纸要求。终成型模具的结构设置，能够准确的使终成形过程中的材料充填、流动分配合理结合，使终成形后产品形体比较一致，简化后加工。终成形模具材 料选用在满足结构强度的同时尽量节约模具开支费用，合理组合运用模具材料，提高模具寿命，降低生产成本的效果，从而更好的提高冷精锻成品质量。
权利要求
1.大型动触头精密锻造终成型模具，其特征是:包括外圈(15)，外圈内上段设置上模套(12)，外圈内下段设置下凹模(16);上模套和下凹模之间设有限位圈(14);上模套内上段设有垫环(11)，下段设有上凹模(13);下凹模内设有顶件器(17);垫环的内腔(18)、上凹模的内腔(19)、限位圈的内腔(20)和下凹模的内腔(22)构成中间锻坯流动空间。
2.根据权利要求1所述的大型动触头精密锻造终成型模具，其特征是:所述顶件器上端设有凸起(21)，凸起(21)轴向截面形状与成形锻坯过渡内锥孔(4’)轴向截面形状配合。
3.根据权利要求1所述的大型动触头精密锻造终成型模具，其特征是:所述限位圈的内腔(20)和下凹模的内腔(22)内壁轴向截面形状与成形锻坯动触头头部3’外缘轴向截面形状配合。
4.根据权利要求1所述的大型动触头精密锻造终成型模具，其特征是:所述垫环的内腔(18)结合上凹模的内腔(19)的轴向截面形状与成形锻坯动触头杆部(Γ )轴向截面形状配合 。
全文摘要
本发明公开的大型动触头精密锻造终成型模具，包括外圈(15)，外圈内上段设置上模套(12)，外圈内下段设置下凹模(16)；上模套和下凹模之间设有限位圈(14)；上模套内上段设有垫环(11)，下段设有上凹模(13)；下凹模内设有顶件器(17)；垫环的内腔(18)、上凹模的内腔(19)、限位圈的内腔(20)和下凹模的内腔(22)构成中间锻坯流动空间。终成型模具的结构设置，能够准确的使终成形过程中的材料充填、流动分配合理结合，使终成形后产品形体比较一致，简化后加工。通过模具的冷精锻能够使坯料组织致密硬度高，导电性能好，镀银性能和抗插拔抗拉毛性能均达到较高水平。
文档编号B21J13/02GK103231000SQ20131001813
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者辛选荣, 贺成松, 刘新成, 史志欣, 史颂华 申请人:洛阳秦汉冷锻有限公司