专利名称：一种用于等温锻造的模具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属锻造装置，尤其涉及一种用于金属等温锻造的模具。
背景技术：
等温锻造是制造金属产品过程中常用的技术手段，其是通过把模具加热到坯料变形温度，利用坯料的超塑性特性，以慢速进行大变形的锻造方法。因此，等温锻造工艺的实现需要把模具加热到坯料超塑性变形温度并在锻造过程中保温。目前，模具加热有感应加热和电阻炉加热两种方式在等温锻造过程中如果采用钼金属做模具，因其很容易被氧化，因此在真空环境下用感应方式加热模具。感应加热是由感应线圈把电能传递给坯料，然后电能在金属坯料内部转变为热能，能量是靠感应传递的。但是感应加热装置投资大，其制造、使用和维护成本都很高。此外，为了提高感应热效率，还要求坯料的感应电动势尽可能的大。而且感应加热有集肤效应，会导致模具表面和内部温度不均勻。当采用电阻方式加热模具时，需要把立式电阻炉架在模具外围加热。由于电阻丝产生的热量是以辐射和对流方式传递到模具四周表面，然后再向模具内部传导，故其传热效率在一些情况下往往很低。例如，虽然辐射传热方式在高温下的热效率较高，但在中低温时就较差了 ；而对流方式在静止的气体介质中的热传递效率是很低的。从上述两种加热方式可以看出，现有对模具进行加热的方法均是非接触式的，即加热元件与模具是不接触的，二者中间有比较大的距离。再加上热量从模具表面传导到中间也需要时间，所以加热整个模具达到目标温度并使其均勻，需要较长时间，且实现效果并不理想。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于等温锻造的模具，其能够解决现有的等温锻造模具加热时热效率低和模具温度不均勻间题，同时还应当能够减少加热时间，从而提高等温锻造工艺的生产效率。为了实现上述发明目的，本实用新型提供了一种用于等温锻造的模具，其包括一上模和一下模，所述上模和下模拼接在一起形成一位于模具内部的腔体，其中，所述上模包括一第一层和一与所述第一层接触的第二层，所述下模包括一第一层和一与第一层接触的第二层，所述上模的第一层和下模的第一层拼接在一起形成所述腔体，所述第二层位于模具的外围，所述第二层与第一层接触的表面上开有至少一槽，至少一加热元件对应设于所述槽内。由于等温锻造模具温度较高，为了使压机设备温度始终处在室温环境下，一般用于等温锻造的模具都有一定的高度，以便有足够的距离形成温度梯度，从而防止模具温度传递到压机设备。因此，发明人模具分层，然后把加热元件安装在模具的第二层上，这样减小了钻孔的加工难度。加热元件安装好后，再把模具的第一层连接并固定在第二层上，然后就可以和压机设备连接并使用了。优选地，所述槽的横截面为T型，所述槽的开口处为T型的尾部。即上模的第二层上开的T型槽，其头部在上，尾部在下；下模的第二层上开的T型槽，其尾部在上，头部在下。 将槽设计为T型槽可以减少零部件安装，从而使模具的结构简单紧凑。可选地，所述槽的横截面为矩形。优选地，所述槽的开口端还分别设有一盖板，所述盖板与所述第二层固定连接。可选地，所述槽为若干并列设置的槽，若干加热元件分别对应设于各槽内。可选地，所述槽为一在蜿蜒屈曲的槽，一加热元件设于所述槽内。槽的密度，也即加热元件的多少，可以随所需温度的高低、模具的大小、锻件的形状、加热电源功率等合理选配。也可以把加热元件分成不同的组，接不同的电源，加热不同的部位。优选地，所述加热元件为一电阻丝，所述电阻丝外套有一绝缘管套。优选地，所述绝缘管套为一陶瓷管。如果加热元件选用电阻丝，为了防止电阻丝与金属模具短路造成电路跳闸或漏电，有必要在电阻丝外面套一根绝缘管套。此外，如果槽为蜿蜒屈曲的槽，那么设于槽内的电阻丝在槽中会有弯折，为了便于安装和防止折断，最好采用较柔软的电阻丝，如Cr20Ni80电阻丝。本实用新型所述的用于等温锻造的模具，其具有以下优点1.本实用新型所述的用于等温锻造的模具，其较之现有的模具，能源热效率大大提尚；2.本实用新型所述的用于等温锻造的模具，实现了加热过程中模具温度的均勻；3.本实用新型所述的用于等温锻造的模具，其结构简单、紧凑，制造成本低；4.本实用新型所述的用于等温锻造的模具，其拆装方便，使用与维护简单，因此具有很好的适用性。
以下结合附图和具体实施例来对本实用新型所述的模具做进一步说明。
图1为本实用新型所述的用于等温锻造的模具在一种实施方式中的结构示意图。图2为
图1中A-A处的剖视图。图3为图2中加热元件为电阻丝时，加热元件与槽的装配图。
具体实施方式
如
图1所示，在该实施方式中模具上模1和下模2，上模1和下模2拼接在一起形成腔体3，用于锻造金属制品。其中，上模1包括位于内层的第一层11和与第一层11接触的、位于外层的第二层12，下模2同样包括位于内层的第一层21和与第一层21接触的、位于外层的第二层22。第二层12、22上开有T型槽4，T型槽4内安装有用于加热的电阻丝 5。如图2所示，下模第二层22上开设的T型槽4为一根连续的、蜿蜒屈曲的T型槽。 电阻丝5安装于T型槽4内。T型槽4可使电阻丝5固定在模具第二层内而不会掉出。[0031]如图3所示，为了防止电阻丝5与金属材质的下模第二层22发生短路，在电阻丝 5的外围套设了陶瓷管6。本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。
权利要求1.一种用于等温锻造的模具，其包括一上模和一下模，所述上模和下模拼接在一起形成一位于模具内部的腔体，其特征在于所述上模包括一第一层和一与所述第一层接触的第二层，所述下模包括一第一层和一与第一层接触的第二层，所述上模的第一层和下模的第一层拼接在一起形成所述腔体，所述第二层位于模具的外围，所述第二层与第一层接触的表面上开有至少一槽，至少一加热元件对应设于所述槽内。
2.如权利要求1所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述槽的横截面为T型，所述槽的开口处为T型的尾部。
3.如权利要求1所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述槽的横截面为矩形。
4.如权利要求3所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述槽的开口端还分别设有一盖板，所述盖板与所述第二层固定连接。
5.如权利要求1-4中任意一项所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述槽为若干并列设置的槽，若干加热元件分别对应设于各槽内。
6.如权利要求1-4中任意一项所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述槽为一在蜿蜒屈曲的槽，一加热元件设于所述槽内。
7.如权利要求6所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述加热元件为一电阻丝， 所述电阻丝外套有一绝缘管套。
8.如权利要求7所述的用于等温锻造的模具，其特征在于，所述绝缘管套为一陶瓷管。
专利摘要本实用新型公开了一种用于等温锻造的模具，其包括一上模和一下模，所述上模和下模拼接在一起形成一位于模具内部的腔体，其中，所述上模包括一第一层和一与所述第一层接触的第二层，所述下模包括一第一层和一与第一层接触的第二层，所述上模的第一层和下模的第一层拼接在一起形成所述腔体，所述第二层位于模具的外围，所述第二层与第一层接触的表面上开有至少一槽，至少一加热元件对应设于所述槽内。该模具能够减少模具达到目标温度的加热时间，并使模具受热均匀。
文档编号B21K29/00GK202006264SQ20112010849
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者吴瑞恒, 庞克昌, 张磊 申请人:宝山钢铁股份有限公司