[发明专利]一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模及其制坯方法

说明书

本发明公开了一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模及其制坯方法，主要包括下料、喷涂、顶锻、弯曲四个步骤，不仅有效提高坯料与最终产品的匹配度，由现有工艺50％左右的材料利用率提高到70％以上；而且锻造过程模具上自带合模导向结构，有效防止因错移产生的折叠、拉伤等一系列表面缺陷。

技术领域

本发明涉及锻造加工技术领域，特别涉及一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模及其制坯方法。

背景技术

锻造是在一定条件下通过使坯料变形并控制其内部组织性能从而得到所需几何形状、尺寸及品质的一种工件加工方法。一般的，锻造零件的内部组织及力学性能要优于铸造零件及焊接件，因此该加工方法越来越多的被应用于各个领域。

人工髋关节在锻造过程中需要将原材料顶锻、弯曲、预锻、终锻，从而完成锻件的生产，现有工艺流程顶锻件与最终锻件匹配度不高，材料利用率低，且顶锻成型过程容易因错模而产生表面缺陷，造成返工和报废。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模及其制坯方法，以解决现有技术中工艺流程顶锻件与最终锻件匹配度不高，材料利用率低，且顶锻成型过程容易因错模而产生表面缺陷，造成返工和报废的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种髋关节柄锻件制坯用顶锻模及其制坯方法，包括以下步骤：

步骤1、下料，根据髋关节柄的体积确定所需棒料长度和直径，将棒料下料，并在棒料上下两端倒圆角，且其圆角半径为2～5mm；

步骤2、喷涂，将步骤1中的棒料加热后在棒料表面喷涂防氧化涂层；

步骤3、顶锻，将步骤2中的棒料放入电炉内加热均匀取出立即放入预先喷好模具润滑剂的下模型腔中进行顶锻，通过冲头使棒料按径向沿上下模型腔发生塑性变形；

步骤4、弯曲，将步骤3中的顶锻件放在弯曲模上进行弯曲，使弯曲件16与终锻模相匹配。

进一步地，所述步骤2中喷涂防氧化涂层的工艺为：将工件加热至160℃～200℃后直接喷涂防氧化涂层，涂层厚度为0.04mm～0.06mm。

进一步地，所述步骤3中顶锻包括安装在模座上的上模和下模，以及安装在滑块上的冲头；上模在平锻机的作用下压在下模上并固定坯料，冲头在滑块推动下迫使坯料镦粗，而后挤压成型，多余金属经排料定径带由出料口圆柱形导向槽排出。

进一步地，所述下模的两侧分别设置有导向块，所述上模的两侧分别设置有导向槽，所述导向槽与所述导向块相对应设置；所述下模和所述上模上分别对应设置有固定用沉头孔、圆柱形入料口、关节柄领部锥体、关节柄柄身锥体、关节柄尾部锥体、排料定径带、出料口圆柱形导向槽和钳口，所述圆柱形入料口、所述关节柄领部锥体、所述关节柄柄身锥体、所述关节柄尾部锥体、所述排料定径带、所述出料口圆柱形导向槽和所述钳口依次连接。

进一步地，所述圆柱形入料口直径为原料直径的1.01～1.05倍；所述关节柄领部锥体长度为所述关节柄柄身锥体长度的0.25～1倍；所述关节柄柄身锥体最大直径与所述关节柄领部锥体最大直径相等；所述关节柄尾部锥体其锥度小于关节柄柄身锥体的锥度；所述排料定径带其直径为棒料直径的0.8～0.9倍；所述排料定径带其长度为5～10mm；所述出料口圆柱形导向槽其直径较排料定径带大1～5mm；所述上模中的导向槽周向拔模角度数为3～5°；所述下模中的导向块周向拔模角度数为3～5°。

进一步地，所述所述导向槽与模块内转接圆角半径为1～3㎜，外转接圆角半径为3～5㎜。

进一步地，所述导向槽与模块内转接圆角半径为1～3㎜，外转接圆角半径为3～5㎜。

进一步地，所述上模与下模闭合时，所述上模中的导向槽与所述下模中的导向块周向间隙为0.1～0.3mm，法向间隙为0.5-1mm。