[实用新型]一种高速列车制动盘盘毂锻造模具

说明书

技术领域

本发明属于锻造领域，具体地说就是一种高速列车制动盘盘毂锻造模具。

背景技术

制动盘盘毂是高速列车的关键部件，在高速列车刹车时起重要作用。锻件壁薄，齿部难于加工成形。由于其特殊的工作环境，对锻件的组织和性能提出极高的要求，制造难度较大。目前我国该类锻件几乎全部依赖进口，制约了我国高铁行业的发展。

传统的自由锻造方法，齿部之间的金属全部加工去掉，造成了极大的浪费。外表面和内孔加工余量大，导致毛坯利用率低，加工周期长，生产效率低。

随着现代锻造理论和计算机模拟技术的发展，采用模拟技术预测复杂铸锻件的成形过程已进入实用阶段。国际上开发出很多模拟软件(如：ABAQUS，ANSYS，MARC，DEFORM等)来模拟金属的塑性变形过程。根据模拟结果，可以得到锻件的最终形状和尺寸，由模拟得到的金属材质的流动方向、不同位置所受的应力和应变的变化情况等可以预测锻件缺陷的类型和产生的位置。通过在计算机平台上的反复试验，可以确定一种最佳的锻造工艺，并得到模具和毛坯的设计尺寸，采用计算机模拟技术对所使用的模具进行设计和优化，用于锻造高速列车制动盘盘毂，可明显缩短产品试制的周期，节省原材料、降低废品率，进而降低生产成本。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种高速列车制动盘盘毂锻造模具，采用该模具生产高速列车制动盘盘毂，能够大大减少制动盘盘毂锻件的加工余量，缩短产品的生产周期。

本发明的技术方案是：

一种高速列车制动盘盘毂锻造模具，包括预锻上模、预锻下模、终锻上模、终锻下模和挤压冲头；其中预锻上模和预锻下模闭合后形成封闭腔体；终端上模和终锻下模闭合后形成中间为通孔的腔体；用于挤压预制坯的冲头前部为锥形结构，后部为圆柱形结构，前部与后部间为圆角过渡，在使用时，挤压冲头可穿过终端上模通孔挤压预制坯。

用于镦粗毛坯使金属填充齿部的预锻上模内腔为带台阶的锥形结构；预锻上模由预锻上模V形底座、位于预锻上模V形底座中间的预锻上模凸台构成，预锻上模V形底座为台阶结构，预锻上模凸台为圆锥体结构。

预锻下模由9个预锻下模齿部、预锻下模V形底座和位于预锻下模V形底座中间位置的预锻下模凸台构成，预锻下模凸台为圆锥体，当使用预锻下模与预锻上模用于挤压毛坯时，预锻下模凸台与预锻上模凸台相对应；预锻下模V形底座为台阶结构，台阶上沿预锻下模V形底座边沿均布9个预锻下模齿部，预锻下模齿部的端部为圆角过渡；由9个预锻下模齿部、预锻下模V形底座和预锻下模凸台围成构成预锻下模内腔，预锻下模内腔内外壁为锥形，预锻下模内腔的拐角处均以圆角过渡，以减小金属流动过程中的阻力；预锻下模内腔与预锻上模内腔形成的腔体为加工零件的形状。

用于压紧预制坯的终锻上模内腔为带台阶结构的V型通孔，终锻上模与预锻下模配合使用时，终锻上模内腔的V型通孔与预锻下模凸台位置相对应。

终锻下模为9个终锻下模齿部、终锻下模V形底座组成，终锻下模V形底座中间为通孔结构；终锻下模V形底座为台阶结构；台阶上沿终锻下模V形底座边沿均布9个终锻下模齿部，终锻下模齿部的端部为圆角过渡；终锻下模内腔内外壁为锥形，预锻下模内腔的拐角处均以圆角过渡，以减小金属流动过程中的阻力。

预锻上模的尺寸满足公式：

h_1上模＝a₂；

h_2上模＝(0.4～0.5)a₁；

h_3上模＝a₃；

d_1上模＝d₁+2k；

d_2上模＝d₃-2k；

δ_上模＝δ；

γ_上模＝γ；

b_上模＝b+2k；

r_1上模＝r₁+k；

r_2上模＝d₂+k；

r_3上模＝r₃+k；

α_上模＝α；

R_上模＝R_预；