專利名稱：一類截齒體的一次成形裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及金屬塑性成形技術工藝及其裝置，具體說是涉及一種一類截齒體的一次成形裝置。
背景技術：
截齒是安裝在采煤機或掘進機最前端的刀具，市場需求量很大，是由合金結構鋼刀體(即截齒體)上釬焊硬質合金刀頭組合而成的。國產采煤機截齒壽命較低，僅是國外優質截齒(德國截齒)壽命的1/3，造成了硬質合金和鋼材等貴重原材料的巨大浪費。由于以往截齒加工制造方法都不大理想，生產效率低，產品壽命短，因此，選擇優良材質、提高截齒的機械性能和表面硬度，尋找出成本低、質量好的制造工藝是截齒生產中亟待解決的問題。目前，截齒體的成形工方法主要有兩種一、用熱模鍛方法鍛打成形，再通過機械加工獲得最終零件；二、直接用金屬棒料通過機械加工獲得最終零件。以上兩種加工制造方法都存在效率低、材料浪費、加工成本高以及加工刀痕的問題，尤其加工刀痕，在截齒的使用中容易因應力集中而造成斷裂現象，引起整個截齒報廢。而本實用新型所涉及的帶筋類截齒，因其錐體部分帶四條立筋，且立筋高寬比最大處達1. 2，因此，鍛造時立筋充滿相當困難，現多采用多次鍛造的方法使其成形，且形成鍛造飛邊，造成生產效率低，材料浪費嚴重。
發明內容本實用新型的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種一類截齒體的一次成形裝置，該裝置可使帶筋類截齒體一次成形，立筋充滿，無飛邊。本實用新型的目的可通過以下技術方案來實現的本實用新型的一類截齒體的一次成形裝置包括相對扣放在一起的上模架和下模架，由下至上依次填裝在上模架腔體內的下浮動凹模、上浮動凹模、位于上浮動凹模頂面與上模架的頂部封板底面之間的彈簧，以及位于由上下浮動凹模共同構成的模腔中、并與模腔相配合的活動鑲塊、設置在活動鑲塊上端面與上模架的頂部封板底面間的壓塊；由上至下依次填裝在下模架腔體內的與下浮動凹模的底面配合的定位凹模、上墊板、下墊板；在所述定位凹模的上加工有與柱形胚料直徑相配合的中空柱腔，在所述上墊板上加工有孔徑大于定位凹模上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放限位桿、墊塊的中空柱腔，限位桿的直徑與柱形胚料直徑相等，其上端豎直向上延伸至定位凹模中空柱腔內；在所述下墊板上加工有孔徑小于上墊板上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放頂桿的中空柱腔；在所述下模架的底部封板以與下墊板上加工中空柱腔共軸線的方式加工有用于安放頂桿的中空柱腔。本實用新型中所述活動鑲塊是由四塊實心異型柱狀體構成，與所述的上、下浮動凹模共同構成的模腔相配合共同構成與被加工的成形一類截齒體的形狀相同。本實用新型中將浮動凹模設計成由上、下浮動凹模組成的目的是便于制造和更換；通過更換浮動凹模和活動鑲塊可實現同類型不同型號的帶筋類截齒的一次成形。本實用新型是為在常規單動壓機上實現兩步聯動鐓擠而專門設計的一套成形裝
3置，其工作原理如下該裝置在壓機開始下行時，彈簧支撐力可保持浮動凹模隨壓機一起下行，并使毛坯可以在浮動凹模型腔內自由鐓粗；活動鑲塊放置在浮動凹模相應型腔內，在壓機開始下行時可上下自由運動，并在浮動凹模和定位凹模閉合后，在壓塊及浮動凹模斜面的共同作用下，沿浮動凹模斜面向斜下方相對浮動凹模運動，對坯料進行擠壓；壓塊固定于上模架， 用于對活動鑲塊施壓；定位凹模、限位桿、墊塊、墊板和頂桿位于下模架內，起到坯料定位及鍛后頂出的作用。進一步講加熱后的毛坯放入定位凹模后，壓機下行，坯料與浮動凹模接觸，浮動凹模在彈簧的支撐下繼續隨壓機下行，坯料開始在浮動凹模型腔內鐓粗；當壓機下行至浮動凹模和定位凹模接觸后，浮動凹模停止下行，而活動鑲塊在壓塊和浮動凹模斜面的共同作用下沿浮動凹模斜面向斜下方相對浮動凹模運動，對坯料進行擠壓，直至設定擠壓行程， 完成擠壓，成形出立筋充滿的截齒體鍛件；然后壓機上行，浮動凹模和定位凹模分離，成形鍛件留在定位凹模內，通過頂桿、墊塊和限位桿將鍛件頂出。本實用新型的有益效果如下采用本實用新型的裝置可使加工工藝簡單、流程縮短，可實現制坯、成形一次動作完成，效率高、成本低。且在鍛造成形過程中零件內部形成完整的金屬流線，材料綜合機械性能有提高，產品性能好，質量穩定，滿足煤炭行業對提升產品性能的要求。
圖1為現有技術的帶筋類截齒的鍛造成形示意圖。圖2為使用本實用新型裝置成形示意圖。圖中1為毛坯，2為鍛件。圖3為本實用新型成形裝置的結構示意圖。圖中序號3為頂桿，4b為上墊板、4a為下墊板，5為墊塊，6為限位桿，7為定位凹模，8a下浮動凹模，8b上浮動凹模，9為壓塊，10為彈簧，11為活動鑲塊，12為上模架， 13為下模架。圖4是下浮動凹模結構形式示意圖。圖5是圖4的剖視圖。圖6是上浮動凹模結構形式示意圖。圖7是圖6的剖視圖。圖8是活動鑲塊結構形式示意圖。圖9是圖8的俯視圖。圖10是活動鑲塊的立體圖。圖11為本實用新型的兩步聯動鐓擠一次熱成形過程示意圖。
具體實施方式
本實用新型以下結合實施例(附圖)作進一步描述本實用新型的一類截齒體的一次成形裝置包括相對扣放在一起的上模架12和下模架13，由下至上依次填裝在上模架12腔體內的下浮動凹模8a(見附圖4、5)、上浮動凹模8b (見附圖6、7)、位于上浮動凹模頂面與上模架12的頂部封板底面之間的彈簧10，以及位于由上下浮動凹模共同構成的模腔中、并與模腔相配合的活動鑲塊11 (見附圖8、9、10)、設置在活動鑲塊11上端面與上模架12的頂部封板底面間的壓塊9 ；由上至下依次填裝在下模架13腔體內的與下浮動凹模8a的底面配合定位凹模7、上墊板4b、下墊板4a ；其中所述活動鑲塊11是由四塊實心異型柱狀體構成，與所述的上、下浮動凹模8a、8b共同構成的模腔相配合共同構成與被加工的成形一類截齒體的形狀相同。在所述定位凹模7的上加工有與一類截齒體的軸頸相配合的中空柱腔，在所述上墊板4b上加工有孔徑大于定位凹模7上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放限位桿6、墊塊 5的中空柱腔，限位桿6的直徑與柱形胚料直徑相等，其上端豎直向上延伸至定位凹模7中空柱腔內；在所述下墊板4a上加工有孔徑小于上墊板4b上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放頂桿3的中空柱腔；在所述下模架13的底部封板以與下墊板4a上加工中空柱腔共軸線的方式加工有用于安放頂桿3的中空柱腔。如圖7所示，加熱后的毛坯1放入定位凹模7后，壓機下行，毛坯1與浮動凹模8 接觸，浮動凹模8在彈簧10的支撐下繼續隨壓機下行，毛坯1開始在浮動凹模8型腔內鐓粗；當壓機下行至浮動凹模8和定位凹模7接觸后，浮動凹模8停止下行，而活動鑲塊11在壓塊9和浮動凹模8斜面的共同作用下沿浮動凹模8斜面向斜下方相對浮動凹模8運動， 對毛坯1進行擠壓，直至設定擠壓行程，完成擠壓，成形出立筋充滿的截齒體鍛件2 ；然后壓機上行，浮動凹模8和定位凹模7分離，成形鍛件2留在定位凹模7內，通過頂桿3、墊塊5 和限位桿6將鍛件2頂出。再放進毛坯1重復以上動作。
權利要求1.一種一類截齒體的一次成形裝置，其特征在于所述裝置包括相對扣放在一起的上模架(12)和下模架(13)，由下至上依次填裝在上模架(12)腔體內的下浮動凹模(8a)、上浮動凹模(8b)、位于上浮動凹模頂面與上模架(12)的頂部封板底面之間的彈簧(10)，以及位于由上下浮動凹模共同構成的模腔中、并與模腔相配合的活動鑲塊(11)、設置在活動鑲塊 (11)上端面與上模架(12)的頂部封板底面間的壓塊(9);由上至下依次填裝在下模架(13) 腔體內的與下浮動凹模(8a)的底面配合的定位凹模(7)、上墊板(4b)、下墊板(4a)；在所述定位凹模(7)的上加工有與柱形胚料直徑相配合的中空柱腔，在所述上墊板(4b)上加工有孔徑大于定位凹模(7)上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放限位桿(6)、墊塊(5)的中空柱腔，限位桿(6)的直徑與柱形胚料直徑相等，其上端豎直向上延伸至定位凹模(7)中空柱腔內；在所述下墊板(4a)上加工有孔徑小于上墊板(4b)上加工出的中空柱腔孔徑的用于安放頂桿(3)的中空柱腔；在所述下模架(13)的底部封板以與下墊板(4a)上加工中空柱腔共軸線的方式加工有用于安放頂桿(3)的中空柱腔。
2.根據權利要求1所述的成形裝置，其特征在于所述活動鑲塊(11)是由四塊實心異型柱狀體構成，與所述的上、下浮動凹模(8a、8b)共同構成的模腔相配合共同構成與被加工的成形一類截齒體的形狀相同。
專利摘要一種一類截齒體的一次成形裝置，其特征在于所述裝置包括相對扣放在一起的上模架(12)和下模架(13)，由下至上依次填裝在上模架(12)腔體內的下浮動凹模(8a)、上浮動凹模(8b)、位于上浮動凹模頂面與上模架(12)的頂部封板底面之間的彈簧(10)，以及位于由上下浮動凹模共同構成的模腔中、并與模腔相配合的活動鑲塊(11)、設置在活動鑲塊(11)上端面與上模架(12)的頂部封板底面間的壓塊(9)；由上至下依次填裝在下模架(13)腔體內的與下浮動凹模(8a)的底面配合的定位凹模(7)、上墊板(4b)、下墊板(4a)。
文檔編號B21J9/06GK202045314SQ201120110828
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月15日 優先權日2011年4月15日
發明者劉丹, 劉華, 劉百宣, 孫紅星, 王偉欽 申請人:鄭州機械研究所