[发明专利]用于超长细杆扭转镦粗的液压模具

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种液压锻造技术领域的装置，具体是一种用于超长细杆扭转镦粗的液压模具。

背景技术

机器制造的迫切任务之一即为谋求新的热加工工艺，如对超长细杆类锻件，按照常规锻造工艺，由于高径比＞＞2.5，镦粗变形引起弯曲。由于锻造变形不充分而使工件寿命达不到设计要求。采用扭转镦粗工艺，能够改善各种零件的性能，包括提高切削工具的寿命。现在数控机床、加工中心所用刀具寿命太短，直接影响加工效率和加工精度。

经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN1210552，记载了一种“输出位移和扭转的机构”，有一个轮套，其左端装有移动轴，右端装有一个固定轴，移动轴通过轴承和轴承定位卡环安装在轮套里，使移动轴能实现左右移动和转动；其中部有三个弹簧、三个顶销和三个滚柱确保移动轴在轮套里只按一个方向旋转，并左右移动一定距离；阻尼弹簧使移动轴移动和转动保持平稳并降低惯性；移动轴底面上嵌有的两个档柱和固定轴左端嵌有的两个档柱接触，使移动轴和固定轴共同转动时，把固定轴的力传递给移动轴，并保持同步转动；固定轴左端通过定心杆和轴承安装在移动轴上，使固定轴与移动轴保持同心，及位移和扭转精度。但是该技术只能向一个方向转动，很难实现扭转镦粗过程，即使能够扭转镦粗，由于只向一个方向扭转，被镦粗的毛坯变形不均匀，势必影响其使用寿命，且针对细杆的高径比＞＞2.5的超长细杆墩粗过程时极易弯曲而失稳。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于超长细杆扭转镦粗的液压模具，将细杆的高径比＞＞2.5的超长圆柱形待锻件镦粗的同时进行扭转，使得锻件的内部分子排列更加紧密，强化了锻件的性能，使得寿命得到大幅度提高。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：模具壳体、旋转机构、定位机构和镦粗机构，其中：旋转机构固定设置于模具壳体的下端口，定位机构固定设置于模具壳体的中部并与待锻件的侧面相接触，镦粗机构位于模具壳体内部并分别与待锻件的上端面和下端面相接触，旋转机构和镦粗机构经液压管路相连接。

所述的旋转机构包括：向心推力轴承、旋转齿轮、齿条和往复驱动活塞，其中：旋转齿轮压入于向心推力轴承的内圈，向心推力轴承的外圈固定设置于模具壳体的下端口，两根齿条分别相对设置于旋转齿轮的两侧并与旋转齿轮相啮合，两个旋转驱动活塞的输出轴分别与两根齿条同轴连接。

所述的定位机构包括：扇形块和定位套，其中：定位套固定设置于模具壳体内旋转机构的上方，扇形块活动设置于定位套内并夹持待锻的细长杆件的侧表面。

所述的扇形块由若干截锥体组成，所述的截锥体的锥角为β，内孔直径等于待锻件外径d，高度为H，该截锥体的锥角满足以下公式：

sinβ-μ2cosβ=2FqH+2μ1+μ2,]]>

其中：μ₁为定位套与模具壳体之间摩擦系数，μ₂模具壳体与截锥体之间摩擦系数，F为定位套作用于模具壳体上的压力的垂直向上方向的分量，其单位为N，q为作用在截锥体与待锻件间的应力，其单位为MPa；H为截锥体的高度，其单位为mm。

所述模具壳体的内部为直径为D₃的圆柱腔，所述定位套的外径与模具壳体的内径相匹配。

所述的镦粗机构包括：上镦粗板、下镦粗板、油缸和活塞，其中：上镦粗板和下镦粗板分别位于模具壳体内的定位机构的两端，油缸沿模具壳体的轴向活动设置于上镦粗板的上方并与活塞连接，油缸与模具壳体在径向上无相对移动。

所述上镦粗板和所述下镦粗板的下表面和上表面均设有径向螺旋纹。

所述的油缸内设有液压通道，该液压通道的两端分别连接油缸和旋转机构，使镦粗机构工作的同时旋转机构驱动待锻件旋转。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明局部放大示意图；