一种榨圈精锻模具的制作方法

1.本实用新型涉及精锻模具设计技术领域，具体为一种榨圈的精锻模具。


背景技术：

2.榨圈是螺旋式榨油机主要零部件之一，多个榨圈排列组合成榨膛。榨油机运作时，将料胚送入榨膛内进行高压压榨。榨圈锻造工艺主要由下料
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锻造
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车削
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拉削内孔
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刨油槽
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铣键槽
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渗碳淬火
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磨平面
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完成，在现有技术中，本领域内技术人员在锻造环节常使用普通模具，经空气锤锻造，锻造完成的工件比较粗糙，在车削以及后续工序中耗费时间长，工序复杂。如果采用精锻模具，能很好的控制材料耗费，且加工精度高，加工余量少，方便后续工序快速进行，为此，本实用新型公开了一种榨圈精锻模具。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种榨圈精锻模具，以解决榨圈锻造后工件粗糙，加工精度低，后续加工余量大的问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
5.一种榨圈精锻模具，包括上模具和下模具，上模具与下模具具有共同的中心线，上模具位于下模具的顶部。上模具包括上凸模与安装组件，下模具包括由内向外依次套接的下凸模、第一圆环和第二圆环，且相邻两个部件之间，位于外侧的部件有且仅在竖直向上的方向上对内侧部件进行移动限位。套接过程中在下凸模和第一圆环之间的上侧形成环空，在环空中设置有顶料圈，第二圆环、第一圆环、顶料圈、下凸模的顶部共同构成模具下工艺面。上模具和下模具合模时，模具上工艺面和模具下工艺面共同形成榨圈锻坯成品的型腔。
6.进一步地，安装组件包括有上模套、上垫圈和上凸模套。上凸模套套接于上凸模外侧，上垫圈底部与上凸模、上凸模套的顶部接触，上模套外套于上垫圈与上凸模套外侧。下模具还包括有下模套，下模套外套于第二圆环外侧。
7.优选地，第二圆环和第一圆环均为组合构件，第二圆环包括凹模与下垫圈，第一圆环包括底模与内垫圈，凹模位于下垫圈顶部，底模位于内垫圈顶部。
8.优选地，上凸模外壁上部设置有上凸模倒凸台；上凸模套内壁下部设置有与上凸模倒凸台相匹配的上凸模套配合凸起，内壁上部设置有上凸模套倒凸台。上模套内壁下部设置有与上凸模套倒凸台相匹配的上模套配合凸起。第一圆环内壁上部设置有与下凸模底座凸起相匹配的第一圆环配合凸起，外壁下部设置有第一圆环凸台。第二圆环内壁上部设置有与第一圆环凸台相匹配的第二圆环配合凸起，外壁下部设置有第二圆环凸台。下模套内壁上部设置有与第二圆环凸台相匹配的下模套配合凸起。
9.优选地，上模套、上凸模和上凸模套相邻两个部件之间为间隙配合；下模套、第二圆环、第一圆环以及下凸模中相邻两个部件之间均为间隙配合。
10.进一步地，上垫圈顶部开有上模具定位止口，所述下模套外侧底部开有下模具定位止口。
11.进一步地，下凸模内开有空腔，空腔内放置有顶料条，顶料圈套设在下凸模上侧，且顶料圈底部与顶料条的顶部接触，顶料条在空腔内竖直方向上活动配合。
12.进一步地，下凸模底座中部还开有圆柱孔，顶料条底部中心有配合圆柱孔的圆柱状凸起。
13.优选地，上模具与下模具材质为热作模具钢。
14.与现有技术相比，本实用新型有以下有益效果：
15.1.现有技术锻造榨圈时，所使用的普通模具精度不足，导致后序加工余量大，后续工序耗时长。本实用新型在使用时，通过多个部件组成精密的模具工艺面，采用电动摩擦压力机或液压机进行压制，整个过程基本无冲击，因此能够很好的保证榨圈工件成品的质量，同时具有成品精度高，模具寿命高，后续工序简单等优点。
16.2.由于本实用新型由多个部件组装而成，各部件间采用间隙配合连接，需要更换模具时，只需要按次序拆装部件即可，具有安装与拆卸方便的优点。
17.3.本实用新型还考虑到脱模设计，通过新设计的下凸模与顶料条、顶料圈，实现快速脱模。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例1的精锻模具剖面图；
20.图2为本实用新型实施例2的精锻模具剖面图；
21.图3为本实用新型实施例3的精锻模具剖面图；
22.图4为本实用新型实施例4的精锻模具剖面图；
23.图5为本实用新型实施例5的精锻模具剖面图；
24.图6为本实用新型实施例6的下凸模立体图；
25.图7为本实用新型实施例6的开有空腔且底部开有圆柱孔的下凸模立体图；
26.图8为本实用新型实施例6的顶料条立体图；
27.图9为本实用新型实施例6的顶料条与下凸模配合立体图；
28.图10为本实用新型实施例7的精锻模具剖面图；
29.图11为本实用新型实施例7的上模具炸开图；
30.图12为本实用新型实施例7的下模具炸开图；
31.图13为本实用新型实施例7的精锻模具立体图；
32.图中标记：1
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上模套，2
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上垫圈，3
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上垫圈定位止口，4
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上凸模，5
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上凸模套，6
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榨圈锻坯成品，7
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下模套，8
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下模套定位止口，9
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第二圆环，10
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第一圆环，11
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上模套，12
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下凸模，13
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顶料条，14
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顶料圈，15
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圆柱孔，41
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上凸模倒凸台，51
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上凸模套倒凸台，52
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上凸模套配合凸起，71
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下模套配合凸起，91
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凹模，92
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下垫圈，93
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第二圆环凸台，94
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第二圆环配合凸起，101
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底模，102
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内垫圈，103
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第一圆环配合凸起，104
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第一圆环凸台。
具体实施方式
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
34.以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。
35.实施例1
36.请参照图1，本实施例提供一种榨圈精锻模具，包括上模具和下模具，所述上模具与所述下模具具有共同的中心线，上模具位于下模具的顶部。
37.上模具包括上凸模4与安装组件，安装组件外套于上凸模4上，上凸模4底部设置有模具上工艺面。下模具包括由内向外依次套接的下凸模12、第一圆环10和第二圆环9，且相邻两个部件之间，位于外侧的部件有且仅在竖直向上的方向上对内侧部件进行移动限位。下模具套接过程中在所述下凸模12和所述第一圆环10之间的上侧形成环空，在环空中设置有顶料圈14，第二圆环9、第一圆环10、顶料圈14、下凸模12的顶部共同构成模具下工艺面；
38.上模具和下模具合模时，模具上工艺面和模具下工艺面共同形成榨圈锻坯成品6的型腔。
39.本实施例的工作原理：
40.在精锻工序启动前，进行精锻模具拼装。将上凸模4外套上若干安装组件，对上凸模4进行保护，在下凸模12外套上第一圆环10后，下凸模12的第二级凸台上方会形成环空，将顶料圈14放在下凸模12的第二级凸台上，随后在第一圆环10外套上第二圆环9，精锻模具组装完成。
41.使用液压机夹具固定精锻模具的下模具，在下模具上放入外径147mm，壁厚22mm下料长度为26.3mm的钢管作为锻前坯料，在锻前坯料上放置好上模具，启动液压机缓慢下压，工序完成后液压机缓慢上升，取出榨圈锻坯成品6。锻造后，锻件上会产生一个厚3毫米的连皮，需要在100吨冲床上冲裁掉，之后经过车削等工序，即可得到榨圈成品。通过将容易磨损的下模具设计为多个拆卸部件，使得精锻模具在使用一段时间后易于更换，保证精锻模具的精密性。与此同时，使用精锻模具使得相比于普通模具，精锻模具出品的榨圈锻坯成品精细度高于普通模具，大大降低后续工序的加工余量，降低加工用时。
42.实施例2
43.请参照图2，在实施例1的基础上，本实施例提供了一种保护精锻模具的优化方案，具体为所述安装组件包括有上模套1、上垫圈2和上凸模套5。所述上凸模套5套接于所述上凸模4外侧，所述上垫圈2底部与上凸模4、上凸模套5的顶部接触，所述上模套1外套于上垫圈2与上凸模套5外侧。所述下模具还包括有下模套7，下模套7外套于第二圆环9外侧。
44.本实施例工作原理：
45.在实施例1的基础上，在精锻工序启动前，进行精锻模具拼装。将上凸模4放入上凸模套5中，之后在上凸模套5外套上所述上模套1，再在上凸模4与上凸模套5的顶部放上所述上垫圈2，即组装好上模具；将顶料圈14放在下凸模12上，随后在顶料圈14和下凸模12外套上第一圆环10，随后在第一圆环10外套上第二圆环9，最后在第二圆环9外套上下模套7，即
组装好下模具。锻造工序过程与实施例1相同。
46.精锻模具的锻造都十分精确，因此在液压机或者其他机型进行压制时，多次使用后容易造成核心精锻模具部件的损坏，因此在上模具和下模具加装了起保护作用的模套和垫圈。这些部件制造简单，损坏时直接更换即可。
47.实施例3
48.请参照图3，在实施例2的基础上，本实施例提供了一种保护核心部件的优化方案，具体为所述第二圆环9、第一圆环10为组合构件，第二圆环9包括凹模91与下垫圈92，第一圆环10包括底模101与内垫圈102，凹模91位于下垫圈92顶部，底模101位于内垫圈102顶部。
49.本实施例工作原理：
50.在实施例2的基础上，在精锻工序启动前，进行精锻模具拼装。将上凸模4放入上凸模套5中，之后在上凸模套5外套上所述上模套1，再在上凸模4与上凸模套5的顶部放上所述上垫圈2，即组装好上模具；将顶料圈14放在下凸模12上，随后在顶料圈14和下凸模12外分别套上第一圆环10拆分而来的底模101与内垫圈102，之后在第一圆环10外套上第二圆环9拆分而来的凹模91与下垫圈92，最后在第二圆环9外套上下模套7，即组装好下模具。锻造工序过程与实施例1相同。
51.将容易损坏的大构件第一圆环10和第二圆环9分拆，损坏时只需更换底模101或凹模91即可，可以有效降低材料用量和部件制造难度。
52.实施例4
53.请参照图4，在实施例2的基础上，提供一种精锻模具各部件之间的连接方式，具体为上模具中所述上凸模4外壁上部设置有上凸模倒凸台41；所述上凸模套5内壁下部设置有与上凸模倒凸台41相匹配的上凸模套配合凸起52，内壁上部设置有上凸模套倒凸台51；上模套1内壁下部设置有与上凸模套倒凸台51相匹配的上模套配合凸起11；
54.下模具中所述第一圆环10内壁上部设置有与下凸模底座凸起相匹配的第一圆环配合凸起103，外壁下部设置有第一圆环凸台104；第二圆环9内壁上部设置有与第一圆环凸台104相匹配的第二圆环配合凸起94，外壁下部设置有第二圆环凸台93；下模套7内壁上部设置有与第二圆环凸台93相匹配的下模套配合凸起71。上模套1、上凸模4与上凸模套5之间的连接方式为间隙配合连接；下模套7、第二圆环9、第一圆环10与下凸模12之间的连接方式为间隙配合连接。
55.本实施例工作原理：在实施例2的基础上，设计了多个凸台和配合凸起。在上模具中，上凸模倒凸台41的底部与上凸模套配合凸起52的顶部相接触，上凸模套倒凸台51的底部与上模套配合凸起11的顶部相接触；在下模具中，下凸模底座凸起的顶部与第一圆环配合凸起103的底部相接触，第一圆环凸台104的顶部与第二圆环配合凸起94的底部相接触，第二圆环凸台93的顶部与下模套配合凸起71的底部相接触。与此同时，由于相邻两个部件之间，位于外侧的部件有且仅在竖直向上的方向上对内侧部件进行移动限位，因此将各部件之间卡死，使得精锻模具各部件间衔接紧密，不会发生相对滑动，保证精锻模具的精密性，需要拆卸时，只需依次将部件从外到内向上取出即可，而采用间隙配合连接的连接方式，保证了精锻模具需要拆卸时能轻松拆卸更换。
56.实施例5
57.请参照图5，在实施例2的基础上，提供一种精锻模具进行锻造工序时的定位装置，
具体为所述上垫圈2顶部开有上模具定位止口3，所述下模套7外侧底部开有下模具定位止口8。
58.本实施例工作原理：在上下模具中设置定位止口，使得锻造工序可使用电动摩擦压力机进行锻造，使用电动摩擦压力机无冲击，加工精确，与液压机相比更适合榨圈的锻造。在实施例2的基础上，使用时将上模具的定位止口对准电动摩擦压力机的上模柄，将下模具的定位止口对准电动摩擦压力机的卡口，安装好后启动电动摩擦压力机，锻造工序同实施例2所述。
59.实施例6
60.请参照图6
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图9，在实施例2的基础上，提供一种精锻模具的顶模设计优化方案，具体为所述下凸模12内开有空腔，空腔内放置有顶料条13，顶料圈14套设在下凸模12上侧，且顶料圈14底部与顶料条13的顶部接触，顶料条13在空腔内竖直方向上活动配合。所述下凸模12底座中部还开有圆柱孔15，所述顶料条13底部中心有配合圆柱孔15的圆柱状凸起。
61.本实施例工作原理：
62.请参照图6，图6为下凸模的立体图，图7为开有空腔且底部开有圆柱孔的下凸模立体图，图8为顶料条立体图。底部开有的圆柱孔与空腔是贯通的，且空腔高度高于顶料条13的高度，但长度与宽度与顶料条13相当，可视作顶料条13由原实心下凸模12挖去的空腔部分去除顶部圆柱状的一部分得到，因此顶料条在空腔内只能在竖直方向上发生移动，同时，因此顶料条底部圆柱状凸起与下凸模12底座中部开有的圆柱孔15合拢时，其形状与原下凸模12完全重合，如图9。因而，原本由下凸模12支撑的顶料圈14转而由顶料条13支撑，因为顶料条13可以在竖直方向上移动，因此顶料圈14可以被顶料条13支撑着发生竖直方向上的位移。安装时将顶料条13从下凸模12的侧面装入，并将圆柱状凸起放入圆柱孔15内，其余安装步骤同实施例2，锻造工序步骤同实施例2.
63.当实施例2所述的工艺流程结束后，使用液压机内置的圆柱状的顶模器具将顶料条连同顶料圈一同缓慢顶出，达到脱模效果。
64.实施例7
65.请参照图10
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图12，在实施例1
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实施例6的基础上，提供一种优选的实施例7。
66.本实施例的工作原理：
67.请参照图10，图10为包含所有权利要求的一种榨圈精锻模具的剖面图。如图11所示，上模具和下模具各部件均采用5crmnmo热作模具钢材，上模具拼装顺序为上模套1
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上凸模套5
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上凸模4
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上垫圈2，下模套拼装顺序为顶料条13
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下凸模12
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顶料圈14
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内垫圈102
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下垫圈92
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凹模91
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底模101
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下模套7，拼装完成后完成图为图12。
68.使用电动摩擦压力机的下模座的定位装置夹持在下模套定位止口8上，上模具通过上垫圈定位止口3固定在电动摩擦压力机的上模柄上。在下模具上放入外径147mm，壁厚22mm下料长度为26.3mm的钢管作为锻前坯料，启动电动摩擦压力机缓慢下压，工序完成后电动摩擦压力机缓慢上升，取出榨圈锻坯成品。锻造后，锻件上会产生一个厚3毫米的连皮，需要在100吨冲床上冲裁掉，之后经过车削等工序，即可得到榨圈成品。
69.该榨圈精锻模具采用可拆装结构，各部位尺寸和形状可根据实际加工的榨圈尺寸进行替换，从而提高模具的通用性。模具内部结构设计合理，连接紧密，使用电动摩擦压力机或液压机挤压成型，无冲击，耗材少，加工精确，后续加工余量大幅降低，节省大量时间，
具有很高的实用价值。
70.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。