薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，由上模、下模構成，上模由導套、上模板、墊板、凸模、上模小型芯組成；下模由凹模套、大型芯固定板、大型芯墊板、凹模、支鐵、推件板、下模板、推桿、大型芯、彈簧、推件板導柱、推件板導套、支撐柱、下模小型芯、推桿固定板、推桿墊板、導柱組成，其改進點是：凸模的型腔面設有陶瓷涂層；凹模的型腔面設有陶瓷涂層；大型芯的工作表面設有陶瓷涂層，推件板的工作表面設有陶瓷涂層；上模小型芯及下模小型芯的材料為陶瓷。陶瓷涂層和陶瓷材料型芯能夠使高熔點的黑色金屬液態(tài)模鍛模具的壽命提高，本實用新型提高了成形薄壁鋼質盤類零件的生產效率、降低了成本。
【專利說明】薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液態(tài)模鍛模具及其制造方法，具體說涉及薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具及其制造方法。
【背景技術】
[0002]一種薄壁鋼質盤類零件的特點為水平尺寸較大，而高向尺寸較小，壁厚較小，中間有輪齒，輪齒周邊有凹槽。采用精沖無法得到輪齒周邊的減重凹槽，并且由于加工硬化作用，輪齒脆性增大，輪齒容易出現(xiàn)裂紋，同時材料利用率低；采用鍛造工藝制造該薄壁制件，易產生翹曲現(xiàn)象，平面度無法得到保證，同時載荷急劇增加，破壞模具；而鑄造成形的制件因內部致密度不夠，中間輪齒容易失效，使用壽命低，無法到達使用要求；由于液態(tài)模鍛兼具鑄造和鍛造的優(yōu)點，因此，液態(tài)模鍛成為成形該類制件的優(yōu)選成形方法。
[0003]目前，液態(tài)模鍛技術在鋁合金、鎂合金、鋅合金等低熔點有色合金的零件制造中得到了普遍應用。而當將這一技術運用到鋼鐵等高熔點的金屬成形時，由于成形溫度高，模具往往會出現(xiàn)熱疲勞開裂、熔焊、變形等，模具壽命較低，這一缺陷的存在嚴重影響了液態(tài)模鍛在鋼鐵材料成形中的應用。為了解決這一問題，提高模具壽命，國內外開發(fā)了一些耐高溫的模具材料。例如鑰基合金、鎢基合金等，這些新型模具材料使模具壽命有所提高，但這些材料的加工比較困難，需要使用到一些特種加工方法，如鑰基合金高溫容易氧化，需要特殊加工條件，另外這些新型材料價格昂貴，生產使用成本會大大提高。
[0004]目前解決這一問題的另外的方法是采用特殊涂料來保護模具，例如北京交通大學發(fā)明了一種高熔點金屬液態(tài)模鍛涂料(專利號ZL200810115177.0)、重慶鋼鐵(集團)有限公司發(fā)明了一種涂料(專利號ZL99115164.X)等，但是高溫的金屬溶液會使涂料產生氣體，在制件上形成氣孔，嚴重地影響了制件的質量，或這些涂料只適用于熔點不太高的有色金屬材料，并且涂料與模具的粘附力不足，容易脫落。這些技術沒有從根本上解決鋼鐵等黑色金屬液態(tài)模鍛成形模具壽命低的問題，因此，鋼鐵等高熔點材料的液態(tài)模鍛一直很難大規(guī)模應用與推廣。

【發(fā)明內容】

[0005]針對薄壁鋼質輪盤類零件液態(tài)模鍛模具壽命低問題，為了提高黑色金屬等高熔點材料液態(tài)模鍛模具壽命，同時降低模具、產品成本，本實用新型提出薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具。
[0006]本實用新型的薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，由上、下模構成，上模由導套、上模板、墊板、凸模、上模小型芯組成，凸模及上模小型芯同通過墊板固定在上模板上；下模由凹模套、大型芯固定板、大型芯墊板、凹模、支鐵、推件板、下模板、推桿、大型芯、彈簧、推件板導柱、推件板導套、支撐柱、下模小型芯、推桿固定板、推桿墊板、導柱組成，大型芯墊板通過支鐵固定在下模板，大型芯墊板中部通過支撐柱支撐，大型芯、大型芯固定板固定在大型芯墊板上，凹模通過凹模套固定在大型芯固定板上，下模小型芯固定在凹模內；推件板設置在凹模內，與推件板導柱、推件板導套、彈簧、推桿固定板、推桿墊板構成的推桿組件連接；
[0007]其特征在于:
[0008]凸模的型腔面設有陶瓷涂層；
[0009]凹模的型腔面設有陶瓷涂層；
[0010]大型芯的工作表面設有陶瓷涂層，推件板的工作表面設有陶瓷涂層；
[0011]上模小型芯及下模小型芯的材料為陶瓷。
[0012]推件板的表面設有多個燕尾槽，使陶瓷涂層結合更牢固，可避免陶瓷涂層脫落。
[0013]大型芯、下模小型芯鑲嵌固定在大型芯固定板中，上模小型芯鑲嵌固定在凸模中。
[0014]有益效果:本實用新型在模具的關鍵零件設陶瓷涂層，與型腔相關聯(lián)的小零件采用陶瓷材料，模具壽命得到很大提高，同時模具的生產成本也較低，制件質量較高。而推板上開設燕尾槽以及凸模、推件板上噴涂過渡層可避免陶瓷涂層脫落及滿足液態(tài)模鍛時模具梯度溫度場的要求。容易損壞的大、小型芯鑲嵌到壓板里，便于更換。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是薄壁鋼質盤類零件的軸測圖。
[0016]圖2是薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具剖面示意圖。
[0017]圖3是薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具下模俯視圖。
【具體實施方式】
[0018]以圖1所示制件為例，該制件中間有輪齒、周邊通孔1、凹槽2、輪齒3，通孔I直徑很小，因此通孔I采用成形之后鉆孔得到，為了成形中間的輪齒3需要使用圖2中的大型芯，凹槽2的成形也需要使用小型芯。
[0019]因此采用如圖2、圖3所示的薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，由上、下模構成，其中上模由導套4、上模板5、墊板6、凸模7、上模小型芯10組成，凸模7及上模小型芯10同通過墊板固定在上模板上；
[0020]下模由凹模套11、大型芯固定板12、大型芯墊板13、凹模15、支鐵16、推件板17、下模板20、推桿21、大型芯22、彈簧23、推件板導柱24、推件板導套25、支撐柱26、下模小型芯27、推桿固定板28、推桿墊板29、導柱30組成，大型芯墊板13通過支鐵16固定在下模板20，大型芯墊板13中部通過支撐柱26支撐，大型芯22、大型芯固定板12固定在大型芯墊板13上，凹模15通過凹模套11固定在大型芯固定板12上，下模小型芯27固定在凹模15內；推件板25設置在凹模15內，與推件板導柱24、推件板導套25、彈簧23、推桿固定板28、推桿墊板29構成的推桿組件連接；
[0021]其中，凸模7的型腔面設有陶瓷涂層；
[0022]凹模15的型腔面設有陶瓷涂層；
[0023]大型芯22的工作表面設有陶瓷涂層，推件板17的工作表面設有瓷涂層。
[0024]上模小型芯10及下模小型芯27的材料為陶瓷。
[0025]本實用新型由于采用陶瓷型芯及陶瓷涂層其使用壽命可以大大的提高，采用過度結構不但可以增強陶瓷涂層的結合力，還可以滿足模具溫度梯度的要求。并且陶瓷型芯都采用鑲嵌的方式裝入模具中，便于更換。
【權利要求】
1.薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，由上、下模構成，上模由導套、上模板、墊板、凸模、上模小型芯組成，凸模及上模小型芯同通過墊板固定在上模板上；下模由凹模套、大型芯固定板、大型芯墊板、凹模、支鐵、推件板、下模板、推桿、大型芯、彈簧、推件板導柱、推件板導套、支撐柱、下模小型芯、推桿固定板、推桿墊板、導柱組成，大型芯墊板通過支鐵固定在下模板，大型芯墊板中部通過支撐柱支撐，大型芯、大型芯固定板固定在大型芯墊板上，凹模通過凹模套固定在大型芯固定板上，下模小型芯固定在凹模內；推件板設置在凹模內，與推件板導柱、推件板導套、彈簧、推桿固定板、推桿墊板構成的推桿組件連接； 其特征在于: 凸模的型腔面設有陶瓷涂層； 凹模的型腔面設有陶瓷涂層； 大型芯的工作表面設有陶瓷涂層，推件板的工作表面設有陶瓷涂層； 上模小型芯及下模小型芯的材料為陶瓷。
2.如權利要求1所述的薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，其特征在于:大型芯、下模小型芯鑲嵌固定在大型芯固定板中，上模小型芯鑲嵌固定在凸模中。
3.如權利要求1所述的薄壁鋼質盤類零件液態(tài)模鍛模具，其特征在于:推件板的工作表面設有多個燕尾槽，陶瓷涂層滲入到燕尾槽。
【文檔編號】B21J13/02GK203664571SQ201320771174
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月1日 優(yōu)先權日:2013年12月1日
【發(fā)明者】桂千富, 王華君 申請人:十堰港漢實業(yè)有限公司