[發明專利]一種髖關節柄鍛件制坯用頂鍛模及其制坯方法

在審

• 申請號: 202011145173.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112387913A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 何濤;李湘軍;張裕杰
• 申請（專利權）人: 無錫航亞科技股份有限公司
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J5/02;B21J13/02;B21D11/10;A61F2/34;B05D7/14;B05D3/02
• 代理公司: 淮安睿合知識產權代理事務所(普通合伙) 32372
• 代理人: 趙霎

本發明公開了一種髖關節柄鍛件制坯用頂鍛模及其制坯方法，主要包括下料、噴涂、頂鍛、彎曲四個步驟，不僅有效提高坯料與最終產品的匹配度，由現有工藝50％左右的材料利用率提高到70％以上；而且鍛造過程模具上自帶合模導向結構，有效防止因錯移產生的折疊、拉傷等一系列表面缺陷。

技術領域

本發明涉及鍛造加工技術領域，特別涉及一種髖關節柄鍛件制坯用頂鍛模及其制坯方法。

背景技術

鍛造是在一定條件下通過使坯料變形并控制其內部組織性能從而得到所需幾何形狀、尺寸及品質的一種工件加工方法。一般的，鍛造零件的內部組織及力學性能要優于鑄造零件及焊接件，因此該加工方法越來越多的被應用于各個領域。

人工髖關節在鍛造過程中需要將原材料頂鍛、彎曲、預鍛、終鍛，從而完成鍛件的生產，現有工藝流程頂鍛件與最終鍛件匹配度不高，材料利用率低，且頂鍛成型過程容易因錯模而產生表面缺陷，造成返工和報廢。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種髖關節柄鍛件制坯用頂鍛模及其制坯方法，以解決現有技術中工藝流程頂鍛件與最終鍛件匹配度不高，材料利用率低，且頂鍛成型過程容易因錯模而產生表面缺陷，造成返工和報廢的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種髖關節柄鍛件制坯用頂鍛模及其制坯方法，包括以下步驟：

步驟1、下料，根據髖關節柄的體積確定所需棒料長度和直徑，將棒料下料，并在棒料上下兩端倒圓角，且其圓角半徑為2～5mm；

步驟2、噴涂，將步驟1中的棒料加熱后在棒料表面噴涂防氧化涂層；

步驟3、頂鍛，將步驟2中的棒料放入電爐內加熱均勻取出立即放入預先噴好模具潤滑劑的下模型腔中進行頂鍛，通過沖頭使棒料按徑向沿上下模型腔發生塑性變形；

步驟4、彎曲，將步驟3中的頂鍛件放在彎曲模上進行彎曲，使彎曲件16與終鍛模相匹配。

進一步地，所述步驟2中噴涂防氧化涂層的工藝為：將工件加熱至160℃～200℃后直接噴涂防氧化涂層，涂層厚度為0.04mm～0.06mm。

進一步地，所述步驟3中頂鍛包括安裝在模座上的上模和下模，以及安裝在滑塊上的沖頭；上模在平鍛機的作用下壓在下模上并固定坯料，沖頭在滑塊推動下迫使坯料鐓粗，而后擠壓成型，多余金屬經排料定徑帶由出料口圓柱形導向槽排出。

進一步地，所述下模的兩側分別設置有導向塊，所述上模的兩側分別設置有導向槽，所述導向槽與所述導向塊相對應設置；所述下模和所述上模上分別對應設置有固定用沉頭孔、圓柱形入料口、關節柄領部錐體、關節柄柄身錐體、關節柄尾部錐體、排料定徑帶、出料口圓柱形導向槽和鉗口，所述圓柱形入料口、所述關節柄領部錐體、所述關節柄柄身錐體、所述關節柄尾部錐體、所述排料定徑帶、所述出料口圓柱形導向槽和所述鉗口依次連接。

進一步地，所述圓柱形入料口直徑為原料直徑的1.01～1.05倍；所述關節柄領部錐體長度為所述關節柄柄身錐體長度的0.25～1倍；所述關節柄柄身錐體最大直徑與所述關節柄領部錐體最大直徑相等；所述關節柄尾部錐體其錐度小于關節柄柄身錐體的錐度；所述排料定徑帶其直徑為棒料直徑的0.8～0.9倍；所述排料定徑帶其長度為5～10mm；所述出料口圓柱形導向槽其直徑較排料定徑帶大1～5mm；所述上模中的導向槽周向拔模角度數為3～5°；所述下模中的導向塊周向拔模角度數為3～5°。

進一步地，所述所述導向槽與模塊內轉接圓角半徑為1～3㎜，外轉接圓角半徑為3～5㎜。

進一步地，所述導向槽與模塊內轉接圓角半徑為1～3㎜，外轉接圓角半徑為3～5㎜。

進一步地，所述上模與下模閉合時，所述上模中的導向槽與所述下模中的導向塊周向間隙為0.1～0.3mm，法向間隙為0.5-1mm。