[实用新型]凸轮轴闭式挤压终锻成型模

说明书

技术领域

本实用新型涉及材料加工技术领域的金属塑性成型模，具体涉及一种发动机凸轮轴的闭式挤压终锻成型模。

背景技术

凸轮轴是小型汽油机及摩托车发动机的核心零件，对锻件毛坯的质量及金属纤维流向要求非常高。凸轮轴的传统加工方法有两种：一是切削加工，存在着材料利用率低、能耗大、生产率低、成本高等不足；二是锻造成型，其工艺流程为：下料→加热→压扁→预锻→终锻成型→切边→检验入库，由于锻件在终锻时产生大量飞边，经过切边工序后被切除，使成品锻件的部分金属纤维被切断，从而降低锻件的机械性能。

实用新型内容

本实用新型针对上述技术问题进行改进，旨在提供一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模，应用于凸轮轴楔横轧制坯工艺的终锻工序中，无飞边产生、不需切边，金属纤维的完整性好，机械性能高，节约原材料、设备成本及人力资源成本。

为此，本实用新型提供的一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模，包括成型上模（1）、成型下模（2）、左冲头（3）和右冲头（4），在所述成型上模（1）与成型下模（2）的贴合面上设置有供左冲头（3）伸入的左冲头孔、供右冲头（4）伸入的右冲头孔、与凸轮轴轮廓匹配的型腔，所述型腔位于左、右冲头孔之间并与左、右冲头孔相通，所述左冲头孔的深度与右冲头孔的深度相等，左冲头孔、右冲头孔和凸轮轴型腔同轴设置，并位于成型上模（1）与成型下模（2）的贴合面上；当成型上模（1）与成型下模（2）贴合在一起，且左冲头（3）伸入左冲头孔内，右冲头（4）伸入右冲头孔内时，四者共同围成一个封闭式型腔。

凸轮轴楔横轧制坯锻造工艺步骤为：

（一）加热：将已下好料的棒料（材质为GGr15）放入中频感应加热炉中，加热至1100℃～1120℃，出炉；

（二）楔横轧：将已加热至始锻温度的棒料，放入辊式楔横轧模具中，启动楔横轧，楔横轧转动一圈后，棒料形成合格的楔横轧坯。楔横轧是指两个带楔形模的轧辊，以相同的方向旋转，带动圆形坯料旋转，坯料在楔形型的作用下，轧制成各种形状的台阶轴。这种横轧的变形主要为径向压缩和轴向延伸，轧制成的零件形状和模具底部型槽的形状一致。

（三）闭式挤压终锻成型：将楔横轧坯放入凸轮轴闭式挤压终锻成型模（本实用新型）的成型下模中，成型上模向下运动直至与成型下模完全闭合，并保持向下的压力，在成型上、下模完全贴合的同时，左、右冲头同时向中间运动，直至工件充满由成型上模、成型下模及左、右冲头所形成的封闭型腔，至此，工件最终成形；工件成型后，成型上、下模及左、右冲头均处于静止状态，保持该形态10S～15S，成型上模、左冲头、右冲头同时快速回程至初始位置，取出工件，完成一个工作循环，此时，工件成形至毛坯图要求，成为毛坯产品。

优选为，所述左、右冲头（3、4）的直径相等。

本实用新型的有益效果：

（1）与传统的切削工艺相比，该模具对应的成型工艺材料利用率高、能耗低、生产率高、制造成本低；

（2）与传统的锻造工艺相比，该模具成型的产品精度高，无飞边消耗，材料利用率高；无飞边，无须切边设备和工序，不会破坏锻件的金属纤维，锻件的机械性能高；减少了工艺步骤，减少了设备使用量及操作工人人数，从而节约了设备成本及人力资源成本。

附图说明

图1是凸轮轴闭式挤压终锻成型模初始位置的结构示意图。

图2是凸轮轴闭式挤压终锻成型模中间位置的结构示意图。

图3是凸轮轴闭式挤压终锻成型模最终位置的结构示意图。

图4是凸轮轴楔横轧后的毛坯图。

图5是凸轮轴闭式挤压终锻后的毛坯图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

结合图1——图3所示，一种凸轮轴闭式挤压终锻成型模，包括成型上模1、成型下模2、左冲头3和右冲头4四部分组成。