[发明专利]具有环形复合顶杆机构的活塞头锻造模具

说明书

本发明公开了具有环形复合顶杆机构的活塞头锻造模具，包括下模芯、下模套，下模芯固定在下模套中，下模芯的顶面与下模套的内表面形成与活塞头锻件对应的成型面；所述下模芯底部设有顶杆机构，所述模具内部具有用于容纳顶杆机构的腔体，腔体为上下贯穿结构；所述顶杆机构包括主顶杆、T型顶杆、多个台阶顶杆、环形顶杆。本发明的有益效果：通过将下模沿模具边角将整体模具分割为两个模块结构，分别为下模芯、下模套，消除锻造过程中的应力集中区域，显著提高模具寿命；并通过多个台阶顶杆和环形顶杆实现多处顶出，顶出力进行均匀化，能够保证锻件平缓顶出、脱模，能有效减少因顶出产生的热锻件变形，提高锻件的质量。

技术领域

本发明涉及一种锻造模具，尤其涉及的是一种具有环形复合顶杆机构的活塞头锻造模具。

背景技术

锻钢活塞按结构形式可分为两大类：整体活塞和分体活塞，分体活塞由活塞头、活塞裙两部份焊接组合而成。通常活塞头锻造采用“开式模锻”，坯料加热温度在1200℃左右，活塞头毛坏加工余量大、边角R大(一般R≥3)。开式锻造工艺材料利用率低、加工成本高，客户抱怨大。

活塞头先进的锻造工艺是“闭式模锻”，但经常出现锻件边角R较充填不满，充填效果差；传统的圆柱顶杆在顶出锻件时，两侧受力不平衡，锻件在被顶出时出现卡模现象，导致生产线停机；由于圆柱顶杆与模具间有配合间隙，通常在锻件顶出位置留下的凸台或毛刺，不利于后期毛坯的加工；更突出的问题是闭式锻造模具寿命低，制造成本高，不能适应大批量自动化锻造。

常规活塞头锻造模具顶出方案大致分为两种：第一种，将活塞头整个下模芯作为模具顶杆的一部分。顶杆工作时，整个下模芯被顶出，然后下模芯顶出锻件。这种结构设计简单，安装方便，对于边角R要求不高(R≥3)，下模型腔不深的活塞头锻件被顶出时能够容易脱模，有很好的适用性。但在锻造过程中，由于锻件芯部受力最大，单顶杆上端受到的锻压力大，由于单顶杆外径较小，极容易造成单顶杆变形，最终导致顶杆顶出不畅，直至卡住下模，无法正常生产；

如专利号201710174665.8，名称为：闭式单点压力机闭式模锻机构，公开一种压力机，尤其是涉及一种闭式单点压力机闭式模锻机构。其主要是解决现有技术所存在的压力机的各部件都为平直设计，因此其在模锻时间隙较大，并且模锻较不精确，生产出来的零件精确度较低等的技术问题。本发明包括模架，模架上设有上模板与下模板，上模板固定有上模柄，上模柄通过上模固定螺母连接有成形冲头，成形冲头包括有冲头本体，冲头本体的上部设有定位环，冲头本体下端设有凸块，凸块的头部以及根部都设有圆弧面，冲头本体上设有放气通道，下模板上设有下模座，下模座内穿接有大顶杆，大顶杆上部通过小顶杆顶有成形模，成形模外部设有下模套，下模套外部通过下模固定螺母固定在下模座上。该申请中采用一根顶杆实现，但存在受力不均匀，易变形的问题。

第二种，采用两个甚至多个细顶杆直接顶出锻件。这种顶杆的装配需要严格控制顶杆的长度，由于受力面积太小，为了保证细顶杆在顶出锻件时不至于顶入锻件中，通常顶杆和锻件的接触面会残留几个一定高度的工艺凸台，而这种凸台对后续的成品加工不利，客户不能接收，必须进行机加工处理，增加成本费用。

如专利号为：201710333432.8，名称为闭式模锻大型异形结构锻件的柔性脱模方法，公开了，该方法采用的脱模装置包括至少3根顶杆和底座，所述模锻的下锻模中设有通孔，所述顶杆的下端固定在所述底座上并且其上端穿过下锻模的通孔与模具型腔内的大型异形结构锻件的不同底面接触，所述下锻模通孔的数量与顶杆的数量相等，所述顶杆由上端具有弹性的柔性段和下端具有刚性的刚性段构成；

为适应于较大零件的脱模，采用多个顶杆同时顶出；因此就需要严格控制顶杆的长度等，工艺要求高。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容