一种适用于弹体类深孔锻件的多工位模座的制作方法

本发明涉及弹体类深孔加工技术领域，特别是涉及一种适用于弹体类深孔锻件的多工位模座。

背景技术：

随着弹体类深孔挤压锻件的市场需求逐渐增加，各厂家对使用现有设备进行工艺改造的需求也日益增加。弹体类深孔挤压件具有整体长度很长，内孔深径比较大等特点，此类锻件的挤压设备一般都需要非标订做，加长设备挤压行程和顶出行程等参数。面对昂贵的设备购置费，很多厂家因为资金不足，现有设备又不能满足要求等问题，而失去了转型升级的机会。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种适用于弹体类深孔锻件的多工位模座。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种适用于弹体类深孔锻件的多工位模座，包括凹模单元以及与所述凹模单元配合的凸模单元，所述凹模单元包括两个并列布置的凹模以及与所述凹模移动配合的四个呈田字型排列的凸模，四个所述凸模固定安装在移动板的底部，所述移动板安装在上模板的滑动槽中，受驱动能水平移动从而带动凸模移动，实现在四个挤压工位对凹模中的锻件进行挤压。

其中，所述滑动槽中安装有滑轨，所述移动通过所述滑轨在移动驱动机构的驱动下进行直线往复运动，实现在四个挤压工位对凹模中的锻件进行挤压。

其中，所述滑动槽的长度方向两侧设置有限位块，在限位槽中能受驱动直线移动以对所述移动板进行限位。

其中，所述移动板中设置有受驱动可升降的十字圆锥形定位键，所述移动板上方的定位模板上的设置有三个对应所述十字圆锥形定位键的定位孔位。

其中，每个所述凹模的底部设置有顶杆，以在锻件成形后顶出。

本发明可实现弹体类深孔锻件的生产，可以实现最多四工步、两工位的生产，即最多四次挤压成形且同时挤压两件产品。

附图说明

图1是适用于弹体类深孔锻件的多工位模座的结构图；

图2是移动板部分的俯视示意图；

图3-5分别是四个凸模与两个凹模的移动配合示意图；

图6是移动板的定位面的示意图；

图7是卸料板打开与闭合状态的示意图；

1.顶出液压缸2.下模板3.垫板4.凹模一顶杆5.凹模二顶杆6.凹模一7.凹模二10.上模板11.定位模板12.十字圆锥定位键13.定位液压缸14.卸料装置15.导柱导套16.移动推拉液压缸17.移动滑轨18.三工位凸模19.一工位凸模20.四工位凸模21.二工位凸模22.移动板23.限位块24限位液压缸25.固定滑轨26卸料油缸27油缸固定板28卸料板29卸料压板；

a1为取放工位定位面，a2为二、四工位的定位面，此定位面由液压缸推拉限位块实现定位和让位，a4为工位定位面，a5为一、三工位的定位面。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明把固定的凹模和移动的凸模配合在一起使用，安装两个凹模和四个凸模，包括四个挤压工位和三个移动工位。

如图1所示，本发明适用于弹体类深孔锻件的多工位模座，包括凹模单元以及与所述凹模单元配合的凸模单元，所述凹模单元包括两个并列布置的固定在下模板2上方的垫板3上的固定不动的凹模一6，凹模二7，以及与所述凹模移动配合的四个呈田字型排列的凸模，包括三工位凸模18、一工位凸模19、四工位凸模20、二工位凸模21，四个所述凸模固定安装在移动板22的底部，所述移动板安装在上模板10的滑动槽中，移动板22受直线动力驱动机构的驱动能水平移动，从而带动凸模移动，因此实现了在四个挤压工位对凹模一6，凹模二7中的锻件进行挤压。

具体的，一工位凸模19和三工位凸模18一排，二工位凸模21和四工位凸模20一排，每次挤压都有两个凸模同时对应两个凹模，可以同时进行一工位、三工位或者二工位、四工位的挤压。

其中，所述的移动板有三个移动工位分别是：一挤压工位、三挤压工位，二挤压工位、四挤压工位和取放工位。一挤压工位、三挤压工位即一工位凸模19和三工位凸模18分别与凹模一6和凹模二7中心线同轴时的工位；二、四挤压工位即二工位凸模21和四工位凸模20分别与凹模一6和凹模二7中心线同轴时的工位；取放工位即移动板22将四个冲头全部移出工作区，让出空间取放坯料的工位。

其中，为了保证移动板有效移动，采用滑轨组件实现移动板的移动，其中，在滑动槽中设置有固定滑轨25，在所述移动板上对应的配置有移动滑轨17，它们相互配合，实现移动板在移动推拉液压缸16的驱动下直线移动，实现带着四个田字型布置的凸模水平移动。

进一步的，为了防止四个工位的凸模在滑动时产生偏移，采用十字圆锥定位键12校正凸模在挤压工位的位置。十字圆锥定位键放置在四个凸模的中间位置，与定位模板11相连后校正凸模位置，十字键校正前后左右的位置，圆锥键校正中心位置。十字键与圆锥键配合使用，提高了移动凸模的位置精度。其中，所述的十字圆锥定位键与定位液压缸13连接进行伸缩移动，实现上述的定位功能。即四个凸模的前后左右及中心定位通过十字圆锥定位键12与定位模板11的连接来校正。

其中，所述的移动板22上的四个凸模与移动板22可以是以轴孔方式定位并锁紧固定，如移动板上形成定位孔，凸模顶端对应插入定位中定位后再螺栓与移动板固定锁紧，或是其它方式固定，具体不限。

进一步的，所述的定位模板11与上模板10采用键槽方式定位且锁紧，移动板22与上模板10的定位关系由定位模板11来保证。

在液压缸的驱动下，移动板分别在三个移动工位之间滑动，移动板22移动时，十字圆锥定位键12缩回在移动板22内，当移动板22移动到一、三挤压工位和二、四挤压工位时，十字圆锥定位键12由液压缸推动，进入定位模板11的十字圆锥键槽中，以达到校正件四个凸模的前后左右及中间位置，降低滑动各部件间隙对上、下模具同轴度的影响。

其中，所述凹模单元配合的凸模单元通过导柱导套15实现导向，保证了上模板10与下模板2之间的位置关系，导柱与导套之间的间隙单边约0.2mm。其中，导柱与下模板固定，导套与上模固定。

其中，所述滑动槽的长度方向两侧设置有限位块23，在限位槽中能直线移动以对所述移动板进行限位。限位块23对称布置在滑动槽的两侧，分别与对应的限位液压缸24连接，由所述限位液压缸驱动直线移动以实现限位。

进一步，所述凹模的底部设置分别有顶杆，包括凹模一顶杆4、凹模二顶杆5，以在锻件成型后顶出，其中凹模一顶杆4、凹模二顶杆5分别对应连接一个顶出液压缸1。

本发明中，凹模一6和件凹模二7的相对位置不变，三工位凸模18、一工位凸模19、四工位凸模20、二工位凸模21同时随移动板移动，图3所示为取放工位，移动板22将所有凸模移出挤压区的位置，图4所示为一、三挤压工位，移动板22将三工位凸模18、一工位凸模19移入工作区，一工位凸模19与凹模一6的中心线同轴，三工位凸模18与凹模二7中心线同轴。图5所示为二、四挤压工位，移动板22将二工位凸模21和四工位凸模20移入工作区，二工位凸模21与凹模一6中心线同轴，四工位凸模20件19凹模二7的中心线同轴。

进一步，本发明中，还设置有卸料装置14，其中的，所述卸料装置14包括两个卸料油缸26，两个油缸固定板27，两个卸料板28和一个卸料压板29。

两个卸料板对称布置，相对面上形成对应的半圆槽，位于凹模的进料口上方，两个卸料板的卸料油缸26的驱动下，同步打开或闭合动作，实现卸料，闭合时，两个半圆槽相对形成一个小圆孔，位于凹模进料口上方，由于该小圆孔直径小于凹模进料口，因此，闭合后仅限于凸模(冲头)进出凹模，料坯无法进出，打开后可以取出料坯或锻件；卸料油缸26分别安装在油缸固定板27上，并位于油缸固定板的外侧，两个卸料油缸对称布置，卸料压板29位于油缸固定板的上方，上面形成对应凹模的进出料孔，压在卸料板的上方，并与卸料板28滑动接触连接，对卸料板28移动起到导向作用，油缸固定板与卸料压板固定。

如图7所示，左侧为卸料板打开状态，开合距离单侧50mm。此时锻件可以顺利进出模具。如图7所示右侧为卸料板闭合状态，此时凸模可以实现挤压锻件过程，挤压完成后，锻件被卸料板挡住不能随凸模一起出模，使锻件与凸模的完全脱开。当凸模移除挤区后，再将卸料板打开，由顶杆将锻件顶出，并取出锻件。

工作流程：

模具起始位：凸模在上死点，移动板在取放工位贴合定位面a1，定位面a2退回零位(不使用时的避让位置)，十字圆锥定位键在移动板中，卸料装置打开，顶杆退回。将坯料加热至1200±20℃，出炉后首先去除氧化皮。将坯料放入凹模一内，推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即一工位凸模与凹模一在中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形一工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即二工位凸模与凹模一中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形二工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一中的挤压件顶出，由人工或机械手取出二工步锻件。顶出退回。

将二工步锻件放入凹模二内，推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即三工位凸模与凹模二在中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形三工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。

将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即四工位凸模与凹模二中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形四工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一中的挤压件顶出，由人工或机械手取出四工步锻件。顶杆退回。

示例1:

模具的起始位：凸模在上死点，移动板在取放工位贴合定位面a1，定位面a2退回零位(不使用时的避让位置)，十字圆锥定位键在移动板中，卸料装置打开，顶杆退回。将坯料加热至1150±20℃，出炉后首先去除氧化皮。

将坯料放入凹模一内，推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即一工位凸模与凹模一在中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形一工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即二工位凸模与凹模一中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形二工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一中的挤压件顶出，由人工或机械手取出二工步锻件。顶出退回。将二工步锻件放入凹模二内，推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即三工位凸模与凹模二在中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形三工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。

将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即四工位凸模与凹模二中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形四工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一中的挤压件顶出，由人工或机械手取出四工步锻件。顶杆退回。

示例二：

模具的起始位：凸模在上死点，移动板在取放工位贴合定位面a1，定位面a2退回零位(不使用时的避让位置)，十字圆锥定位键在移动板中，卸料装置打开，顶杆退回。将坯料加热至1150±20℃，出炉后首先去除氧化皮。将坯料放入凹模一内，推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即一工位凸模与凹模一中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上四个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形一工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即二工位凸模与凹模一中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形二工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一中的挤压件顶出，由人工或机械手取出二工步锻件。顶出退回。将二工步锻件放入凹模二内，从加热炉中取出新坯料放入凹模一中。推动板移动至贴合定位面a5，到达一、三挤压工位，即一工位凸模与凹模一中心线同轴，三工位凸模与凹模二中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，卸料装置闭合，然后凸模下行，挤压成形一工位锻件和三工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2被油缸推出。将移动板移动至定位面a2位置，到达二、四挤压工位，即二工位凸模与凹模一中心线同轴，四工位凸模与凹模二中心线同轴的位置，然后将中间十字圆锥定位键顶入定位模板的键槽中，校正移动板上4个凸模的左右前后及中间位置，然后凸模下行，挤压成形二工位锻件和四工位锻件。挤压完成后，凸模抬起。十字圆锥定位键复位，定位面a2退回，卸料装置打开。移动板移动至定位面a1进入取放工位，所有凸模移出工作区，顶出缸将凹模一和凹模二内的挤压件顶出，由人工或机械手取出二工步锻件和四工步锻件。顶杆退回。将二工步锻件放入凹模二内，从加热炉中取出新坯料放入凹模一中。重复之前挤压动作顺序。

本发明适用于深孔挤压锻件，特别是内孔深径比大于7锻件的挤压。通常深孔挤压件需要多次挤压才能达到产品要求，此模架可实现最多四工步两工位的挤压成形工艺。最多四工步即可以应用于一工步挤压工艺，二工步挤压工艺，三工步挤压工艺，四工步挤压工艺，最多两工位挤压即一次挤压一件产品和同时挤压两件产品。

本发明适用于现有设备行程及顶出行程不够的情况。一般深孔挤压件长度都很长，正常模架在挤压深孔锻件时，需要较大的行程，以便在凸模抬起后能取出锻件。本发明在挤压工序完成后，可以将冲头移出挤压区，给坯料及锻件留出取放空间，大大减少了所需行程。在不更换设备的情况下，依然能完成多工位深孔挤压工艺。

本发明整体以机械连接和机械限位为主，以液压推拉为辅。移动凸模以液压缸作为驱动力，四个挤压工位和三个移动工位均通过液压方式来达到机械定位的目的，并达到稳定可靠精确的使用效果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。