專利名稱：小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鍛造模具，具體地說涉及一種主軸直徑不大于小65mm的小型三 曲拐六平衡塊曲軸扭轉(zhuǎn)成形工藝使用的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具。
背景技術(shù)：
對于曲拐互成120。的三曲拐或六曲拐曲軸，其鍛造成形工藝通常有二種方式 一種是采用空間立體分模，將互成120。的曲拐一次性成形出來的方式，簡稱模鍛成形。另 一種是采用平面分模，先將三個曲拐鍛成180°的夾角，然后放到專用扭轉(zhuǎn)模具上進(jìn)行扭 轉(zhuǎn)，使三個曲拐成形120°的夾角，這種方式簡稱扭轉(zhuǎn)成形。 曲軸的扭轉(zhuǎn)成形工藝跟模鍛成形工藝比較，其優(yōu)點(diǎn)主要在于 1)可以減小平衡塊型槽的深度，從而提高鍛打時(shí)型槽的充滿程度，降低曲軸的焊 補(bǔ)率； 2)可以減小鍛件的加工余量，減輕鍛件重量，縮短機(jī)加工時(shí)，提高材料利用率。 3)扭轉(zhuǎn)成形曲軸鍛模型槽又較模鍛成形簡單，易于制造，模具壽命高，成本也較 低。 目前所用的扭轉(zhuǎn)成形工藝，都是需要采用專用的扭轉(zhuǎn)機(jī)，通過多個液壓油缸不同 方向力的作用，實(shí)現(xiàn)對鍛件的扭轉(zhuǎn)成形。這種方法對設(shè)備要求較高，設(shè)備投資過大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，設(shè)計(jì)一種能安裝在普通 的壓床上使用的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，以減少設(shè)備的投資。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，由上模 和下模組成，上模和下模之間由導(dǎo)柱連接，其特征是所述的上、下模分別由底板、導(dǎo)板、滑 塊、扭轉(zhuǎn)模塊、支撐臂和活塞汽缸組成；所述底板上固定有導(dǎo)板，導(dǎo)板圍成矩形方框，矩形方 框內(nèi)設(shè)有能上下移動的滑塊；所述活塞汽缸設(shè)置在底板中，活塞汽缸的活塞與滑塊相連； 所述扭轉(zhuǎn)模塊上設(shè)有半圓柱面，半圓柱面與滑塊上的圓弧形滑道相配合；支撐臂一端鉸接 在底板上，一端與扭轉(zhuǎn)模塊鉸接；當(dāng)滑塊上下移動的過程中，扭轉(zhuǎn)模塊在支撐臂的作用下， 繞滑塊中圓弧形滑道的中心轉(zhuǎn)動。 在上述方案中，在滑塊中設(shè)置兩個圓弧形滑道，兩個圓弧形滑道分別與被加工曲 軸第一第三曲拐位置對應(yīng)，每個圓弧形滑道與一個扭轉(zhuǎn)模塊中半圓柱面配合，與被加工曲 軸的第一、三曲拐對應(yīng)處扭轉(zhuǎn)模塊表面分別設(shè)有與第一、三曲拐對應(yīng)的型腔，在滑塊中與被 加工曲軸中第二曲拐對應(yīng)處設(shè)有與第二曲拐對應(yīng)的型腔。 在上述方案中，所述滑塊分別由左部滑塊、中部滑塊和右部滑塊用螺釘拼接為整 體。 在左部滑塊、中部滑塊和右部滑塊中，每部滑塊分別與底板中兩個活塞汽缸的活 塞相連。[0013] 在上述方案中，所述每一種扭轉(zhuǎn)模塊兩端的邊緣上設(shè)有一段圓環(huán)形的凸起，該凸 起與其相配滑塊上的凹環(huán)相配合，凸起可以繞凹環(huán)旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。 在上述方案中，在每一個扭轉(zhuǎn)模塊與其相配的滑塊之間設(shè)有滾輪，滾輪通過支撐 軸安裝在滑塊上，并與扭轉(zhuǎn)模塊的半圓柱面配合。 本實(shí)用新型的支撐臂、扭轉(zhuǎn)模塊和滑塊共同組成曲軸滑塊機(jī)構(gòu)，它能夠安裝在普
通的壓床上，將壓床滑塊的上下直線運(yùn)動，轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)對曲軸鍛件的扭轉(zhuǎn)。 本實(shí)用新型使用時(shí)，上、下模的底板分別固定在壓床的上、下工作臺上，上、下模的
滑塊在活塞汽缸活塞及重力的作用下，可以沿導(dǎo)板上下移動。同時(shí)扭轉(zhuǎn)模塊繞滑塊中圓弧
形滑道圓心旋轉(zhuǎn)。支撐臂、扭轉(zhuǎn)模塊和滑塊共同組成曲軸滑塊機(jī)構(gòu)，滑塊隨底板的上下移
動，可通過支撐臂帶動扭轉(zhuǎn)模塊繞旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)，從面實(shí)現(xiàn)對鍛件的扭轉(zhuǎn)成形。 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)不需采用專用的扭轉(zhuǎn)機(jī)來實(shí)現(xiàn)對曲軸的扭轉(zhuǎn)成形，而是通過
安裝在普通壓床上的扭轉(zhuǎn)模具實(shí)現(xiàn)對曲軸的扭轉(zhuǎn)成形，實(shí)現(xiàn)對主軸直徑不大于小65的小
型曲軸鍛件扭轉(zhuǎn)成形的目的，減小設(shè)備投資。

圖l是本實(shí)用新型示意圖。圖2是圖1中的A-A剖視圖。圖3A是左部滑塊的主視圖。圖3B是左部滑塊的左視圖(上下滑塊對稱)。圖4A是中部滑塊主視圖(上下滑塊對稱)。圖4B是中部滑塊左視圖。圖4C是中部滑塊右視圖。圖4D是上、下中部滑塊合攏后示意圖。圖5A是右部滑塊主視圖(上下滑塊對稱)。圖5B是右部滑塊右視圖。圖6A是上下左扭轉(zhuǎn)模塊合攏后主視圖。圖6B是圖6A左視圖。圖6C是圖6A右視圖。圖6D是圖6A中C向局部視圖(上下扭轉(zhuǎn)鑲塊對稱)。圖7A是上下右扭轉(zhuǎn)模塊合攏后主視圖。圖7B是圖7A左視圖。圖7C是圖7A右視圖。圖7D是圖7A中C向局部視圖(上下扭轉(zhuǎn)鑲塊對稱)。圖8A是本實(shí)用新型初始位置原理圖。圖8B是本實(shí)用新型開始扭轉(zhuǎn)原理圖。圖8C是本實(shí)用新型扭轉(zhuǎn)結(jié)束原理圖。圖8D是本實(shí)用新型鍛件脫模原理圖。圖8E是本實(shí)用新型模塊復(fù)位原理圖。
具體實(shí)施方式
在圖中，1-下底板，2-導(dǎo)柱座，3-側(cè)導(dǎo)板，4-前后導(dǎo)板，5-左部滑塊，6-左扭轉(zhuǎn)模 ±央，7-中部滑塊，S-右扭轉(zhuǎn)模塊，9-右部滑塊，10-內(nèi)六角螺釘，11-支承座，12-內(nèi)六角螺 釘，13-銷軸，14-支撐臂，15-內(nèi)六角圓柱頭螺釘，16-活塞環(huán)，17-活塞，18-銷軸，19-滾輪， 20-支承軸，21-內(nèi)六角螺釘，22-上底板，23-內(nèi)六角螺釘，24-燕尾榫，25-導(dǎo)柱，P-被加工曲軸。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)施例由上模和下模組成，上下膜分別包括底板、導(dǎo)板、滑塊、 扭轉(zhuǎn)模塊、支撐臂和活塞汽缸。其中，上模中的上底板22上安裝有燕尾榫24，燕尾榫24通 過楔鐵將上模安裝在壓床的滑塊下。下底板l固定在壓床的下工作臺上。導(dǎo)柱25通過導(dǎo) 柱座2連接上底板22和下底板1，保證工作過程中上、下模的導(dǎo)向精度。 在上底板22的下端面和下底板1的上端面分別用內(nèi)六角圓柱頭螺釘15緊固連接 上導(dǎo)板和下導(dǎo)板，上導(dǎo)板和下導(dǎo)板分別由側(cè)導(dǎo)板3和前后導(dǎo)板4組成，側(cè)導(dǎo)板3和前后導(dǎo)板 4在上、下底板端面分別形成一個矩形方框。在上、下導(dǎo)板圍成的矩形方框內(nèi)分別設(shè)有能沿 導(dǎo)板內(nèi)側(cè)上下移動的上滑塊和下滑塊。 由于本實(shí)施例中滑塊、扭轉(zhuǎn)模塊、支撐臂和活塞汽缸的布置在上、下模中是對稱 的，因此，本實(shí)施例僅對下模結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。 在下模中，所述下滑塊分別由左、中、右三部滑塊用內(nèi)六角螺釘21拼接為整體，下 滑塊的左部滑塊5和右部滑塊9分別對應(yīng)左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8，下滑塊的中部滑塊 7對應(yīng)被加工曲軸P中第二曲拐位置。 在下底板1中設(shè)有活塞汽缸，汽缸中裝有活塞17和活塞環(huán)16，在下滑塊的左、中、 右三部滑塊5、7、9中，每部滑塊分別與下底板中兩個活塞汽缸的活塞17相連。在左部滑塊 5和右部滑塊9上端面與被加工曲軸P中第一、第三曲拐對應(yīng)位置處各設(shè)置一個左扭轉(zhuǎn)模塊 6和右扭轉(zhuǎn)模塊8，左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8呈半圓柱形狀，分別與左部滑塊5和右部 滑塊9中半圓凹槽相配合，每一下扭轉(zhuǎn)模塊兩端的邊緣上設(shè)有一段圓環(huán)形的凸起，該凸起 與其相配滑塊上的凹環(huán)相配合，凸起可以繞凹環(huán)旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。為了減小扭轉(zhuǎn)模塊與滑塊 之間旋轉(zhuǎn)過程中的磨擦阻力，在下扭轉(zhuǎn)模塊與其相配的滑塊之間設(shè)計(jì)有滾輪19，滾輪19通 過支撐軸20安裝在滑塊上，并與扭轉(zhuǎn)模塊的半圓柱面配合。 在左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8表面分別設(shè)有與曲軸的第一、三曲拐形狀對應(yīng)的 型腔，在下滑塊的中部滑塊7中設(shè)有與被加工曲軸P第二曲拐對應(yīng)的型腔。每一個下扭轉(zhuǎn) 模塊的邊緣與下支撐臂14一端用銷軸18鉸接，下支撐臂14另一端用銷軸13與用內(nèi)六角 螺釘12固定在下底板1中的支撐座11鉸接。 本實(shí)施例在上、下底板上均加工有六個氣缸，與活塞17、活塞環(huán)16共同組成六個 活塞汽缸。接通高壓氣體時(shí)，活塞17上、下移動，可將左部滑塊5、中部滑塊7和右部滑塊9 頂起。 本實(shí)用新型用于曲軸在采取平面分模鍛造、切邊完成后，對第一、三曲拐分別向相 反的方向各扭轉(zhuǎn)60。，而中間的第二曲拐固定不動，從而完成對曲軸三曲拐互成120°的 轉(zhuǎn)變。 工作原理如下[0052] A.初始位置壓床滑塊處于上死點(diǎn)，上模提起，汽氣缸接通高壓氣體，下模中的左 部滑塊5、中部滑塊7和右部滑塊9在活塞17的作用下，被頂起，上模中的左部滑塊5、中部 滑塊7和右部滑塊9則在重力和活塞17的共同作用下，處于最大位置，并且上、下模中滑塊 表面與扭轉(zhuǎn)模塊表面平齊，此時(shí)可將被加工曲軸鍛件放入下模型腔中。見圖8A。 B.開始扭轉(zhuǎn)壓床滑塊下行，上、下模的滑塊接觸，并將被加工曲軸鍛件壓緊。同 時(shí)高壓氣體關(guān)閉。見圖8B。 C.扭轉(zhuǎn)結(jié)束壓床滑塊繼續(xù)下行，上、下模的左部滑塊5、中部滑塊7和右部滑塊 9開始被壓下，此時(shí)，上、下左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8分別在上下支撐臂14的作用下開 始旋轉(zhuǎn)，對鍛件進(jìn)行扭轉(zhuǎn)成形。當(dāng)壓床滑塊到達(dá)下死點(diǎn)位置時(shí)，左部滑塊5、中部滑塊7和 右部滑塊9被壓到最小位置，而上、下左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8則分別向不同方向旋轉(zhuǎn) 60° ，扭轉(zhuǎn)過程結(jié)束。見圖8C。 D.鍛件脫模壓床滑塊回程，下模的左部滑塊5、中部滑塊7和右部滑塊9在重力 的作用下，繼續(xù)處于最低位置，而上模的左部滑塊5、中部滑塊7和右部滑塊9在重力的作用 下，有向下移動、帶動上部左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8復(fù)位的趨勢。在此趨勢下，鍛件被 上部左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8從下模中帶出，然后在操作工人的作用下，脫離上模具型 腔，順利取出。見圖8D。 E.模塊復(fù)位鍛件取出后，汽氣缸接通高壓氣體，將上下模的左部滑塊5、中部滑 塊7和右部滑塊9頂出到最大位置，同時(shí)上下左扭轉(zhuǎn)模塊6和右扭轉(zhuǎn)模塊8分別在上下支 撐臂14的作用下復(fù)位。 一個工作循環(huán)結(jié)束。見圖8E。
權(quán)利要求小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，由上模和下模組成，上模和下模之間由導(dǎo)柱連接，其特征是所述的上、下模分別由底板、導(dǎo)板、滑塊、扭轉(zhuǎn)模塊、支撐臂和活塞汽缸組成；所述底板上固定有導(dǎo)板，導(dǎo)板圍成矩形方框，矩形方框內(nèi)設(shè)有能上下移動的滑塊；所述活塞汽缸設(shè)置在底板中，活塞汽缸的活塞與滑塊相連；所述扭轉(zhuǎn)模塊上設(shè)有半圓柱面，半圓柱面與滑塊上的圓弧形滑道相配合；支撐臂一端鉸接在底板上，另一端與扭轉(zhuǎn)模塊鉸接；當(dāng)滑塊上下移動的過程中，扭轉(zhuǎn)模塊在支撐臂的作用下，繞滑塊中圓弧形滑道的中心轉(zhuǎn)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，其特征是在滑塊中設(shè)置兩個圓弧 形滑道，兩個圓弧形滑道分別與被加工曲軸第一第三曲拐位置對應(yīng)，每個圓弧形滑道與一 個扭轉(zhuǎn)模塊中半圓柱面配合，與被加工曲軸的第一、三曲拐對應(yīng)處扭轉(zhuǎn)模塊表面分別設(shè)有 與第一、三曲拐對應(yīng)的型腔，在滑塊中與被加工曲軸中第二曲拐對應(yīng)處設(shè)有與第二曲拐對 應(yīng)的型腔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，其特征是所述滑塊分別由左部滑 塊、中部滑塊和右部滑塊用螺釘拼接為整體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，其特征是在左部滑塊、中部滑塊和 右部滑塊中，每部滑塊分別與底板中兩個活塞汽缸的活塞相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，其特征是所述每一種扭轉(zhuǎn)模塊兩端 的邊緣上設(shè)有一段圓環(huán)形的凸起，該凸起與其相配滑塊上的凹環(huán)相配合，凸起可以繞凹環(huán) 旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，其特征是在每一 個扭轉(zhuǎn)模塊與其相配的滑塊之間設(shè)有滾輪，滾輪通過支撐軸安裝在滑塊上，并與扭轉(zhuǎn)模塊 的半圓柱面配合。
專利摘要小型曲軸專用扭轉(zhuǎn)模具，由上模和下模組成，所述的上、下模分別由底板、導(dǎo)板、滑塊、扭轉(zhuǎn)模塊、支撐臂和活塞汽缸組成；所述底板上固定有導(dǎo)板，導(dǎo)板圍成矩形方框，矩形方框內(nèi)設(shè)有能上下移動的滑塊；所述活塞汽缸設(shè)置在底板中，活塞汽缸的活塞與滑塊相連；所述扭轉(zhuǎn)模塊上設(shè)有半圓柱面，半圓柱面與滑塊上的圓弧形滑道相配合；支撐臂一端鉸接在底板上，一端與扭轉(zhuǎn)模塊鉸接；當(dāng)滑塊上下移動的過程中，扭轉(zhuǎn)模塊在支撐臂的作用下，繞滑塊中圓弧形滑道的中心轉(zhuǎn)動。本實(shí)用新型不需采用專用的扭轉(zhuǎn)機(jī)來實(shí)現(xiàn)對曲軸的扭轉(zhuǎn)成形，而是通過安裝在普通壓床上的扭轉(zhuǎn)模具實(shí)現(xiàn)對主軸直徑不大于φ65mm的小型三曲拐六平衡塊曲軸的扭轉(zhuǎn)成形，減小設(shè)備投資。
文檔編號B21J5/06GK201470801SQ20092022766
公開日2010年5月19日 申請日期2009年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者陳學(xué)慧 申請人:東風(fēng)汽車有限公司