[發明專利]一種旋鍛機用模具及其制造方法

在審

• 申請號: 201710296728.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107030241A
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 張科;張文強;鄭晶;賈志華
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B23P15/24
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于旋鍛機用模具技術領域，具體涉及一種旋鍛機用模具及其制造方法。

背景技術

經旋轉鍛造的鍛件具備組織致密、抗彎強度高(鍛件表面存在附加壓縮應力)、表面光潔、粗糙度精度高(利于零件裝配)、易于切削加工(鍛件具備連續的纖維流線)等優點。旋轉鍛造是制備難變形合金絲、棒、管材非常有效的加工方法。

旋鍛模具是旋轉鍛壓機(旋鍛機)的關鍵部件，其性能、使用壽命、制造成本、生產周期等對材料的生產效率和生產成本具有重要的影響。

目前旋鍛模具的結構、材質、生產加工基本都是采用傳統的模式，存在模具結構不盡合理、加工周期長、效率較低、成本高、使用壽命短、尺寸精度較低、表面粗糙較差、高性能模具材料的性能未充分發揮、模具材料浪費多等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供了一種旋鍛機用模具。該模具結構簡單，在模具孔的內壁上設置有一層堆焊層，堆焊層采用高性能的模具制造材料堆焊形成，該堆焊層具有高強度、高韌性、高抗疲勞性和高耐磨等特性，增加了模具孔內工作面的旋鍛性能，解決了現有的旋鍛機用的模具結構不合理、性能低、成本高、效率低、精度差等問題，提高旋鍛機用模具的使用性能、縮短旋鍛制造周期、減少高性能昂貴模具材料的用量、顯著降低制造成本。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種旋鍛機用模具，包括模具主體，所述模具主體由多個模具塊沿圓周方向依次拼裝而成，所述模具塊包括支撐體和工作體，每個所述模具塊的工作體拼裝形成所述模具主體的工作區，所述模具主體的工作區的中心位置處開設有模具孔，其特征在于，所述模具孔的內壁上設置有堆焊層，所述堆焊層的內表面為旋鍛機用于旋鍛工件的工作面，所述堆焊層的材質為鈷鉻鎢合金或鈷鉻鉬合金；所述模具孔為圓形通孔，所述模具孔的兩側端口向外擴大且為圓錐形結構。

上述的一種旋鍛機用模具，其特征在于，所述支撐體的材質為硬質合金；所述工作體的材質與支撐體的材質或者所述堆焊層的材質與工作體的材質相同。

上述的一種旋鍛機用模具，其特征在于，所述堆焊層的厚度為0.01mm～100mm。

上述的一種旋鍛機用模具，其特征在于，所述堆焊層的粗糙度為0.1mm～20mm。

上述的一種旋鍛機用模具，其特征在于，所述模具塊的數量為2～100塊。

上述的一種旋鍛機用模具，其特征在于，所述模具孔的兩側端口的錐度角為1°～90°。

另外，本發明還提供了一種制造上述的旋鍛機用模具的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、模具坯加工：機加工出旋鍛模具基礎樣坯的支撐體和工作體，再在支撐體上堆焊形成堆焊層；

步驟二、初加工：步驟二中得到的堆焊層先經過機械加工削銑和磨削，再拼裝成模具主體；

步驟三、精加工：采用線切割對步驟三中拼裝成的模具主體的工作段中心處初切割出模具孔，然后再精修切割模具孔，最后經打磨得到旋鍛機用的模具初品；

步驟四、熱處理：根據支撐體、工作體和堆焊層的材質，對步驟四中所述模具初品進行熱處理，調節模具的強度和韌性，最后得到旋鍛機用模具成品。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明模具塊包括支撐塊和工作塊，以及模具孔內的堆焊層，堆焊層可采用昂貴的高性能模具材料(如鈷鉻鎢合金或鈷鉻鉬合金)用于模具孔內壁的用于旋鍛的工作面，而相對廉價的模具材料用于模具支撐體以及工作體，這實現了“好鋼用在刀刃上”的目的，從而在提高旋鍛模具的旋鍛的性能，降低制造模具成本。

2、本發明的堆焊層的內表面可作為旋鍛加工絲、棒、管材的工作面，其具有良好的強韌性和粗糙度，尤其對難變形的合金絲、棒和管材具有更優效果，僅需一次旋鍛加工，就能滿足絲、棒和管材使用要求，而現有的模具需要多次加工才能達到，并且模具使用壽命比較短，生產效率低。

3、本發明的模具可根據旋鍛加工絲、棒、管材的要求，制成各種尺寸和型號，并且能用于各種材質工件的旋鍛加工，并且加工得到的絲、棒、管材的圓度接近零，表面完整光潔，長度方向尺寸均勻，具有廣泛地應用范圍。

下面通過附圖和實施例對本發明的技術方案作進一步的詳細說明。

附圖說明

圖1是本發明實施例1的結構示意圖。

圖2是本發明實施例1中模具塊的結構示意圖。

圖3是本發明實施例1中模具孔的結構示意圖。

圖4是本發明實施例2中未加工模具孔前的模具工作體的結構示意圖。附圖標記說明：