一种模锻模具 【技术领域】
本发明涉及一种模锻模具。
【背景技术】
对于锻造一些细长的零件，如一种用于配电柜的高负荷通断电接插头，材料为T2紫铜，尺寸精度要求高，表面不允许有任何裂纹、折叠、划痕、磕碰等表面缺陷。如果采用普通开式模锻工艺，那么原材料利用率低，表面可能会出现折叠且厚度方向尺寸不稳定；如果采用普通的开式镦粗工艺，那么露在下模型腔外部的坯料会随着上模下移，而产生严重弯曲，特别对于镦粗比大于3(镦粗比是指露在下模模腔外面的棒料长度与棒料直径的比值)的锻件，必须要用多道镦粗工序才能进行锻造成型，否者棒料在成型变形时会产生严重弯曲而导致成型失败。
【发明内容】
鉴于目前公知技术存在的问题，本发明要解决的技术问题是在于提供一种节能节料、可一次性成型镦粗比大于3的锻件、使用寿命长的模锻模具。
为解决上述技术问题，本发明是采取如下技术方案来完成的：
一种模锻模具，包括上模和下模，上模的冲头和下模的模口正对，其特征在于：所述冲头的外圆设有活动的护套，护套的内孔与冲头的外圆滑动配合，护套通过弹性装置连接在上模上，护套的下端面与下模模口处的平面接触时可以相互贴平并贴紧。所述下模的模腔体积稍小于锻件的体积。
通常的锻造成型是由上模和下模挤压坯料完成变形过程，而本发明的技术方案是：锻造成型时，上模的护套随上模往下运动，护套首先套住露在下模型腔外面的棒料，而非挤压棒料，随着上模的下移，护套在弹性装置的作用下与下模模口处的平面贴紧而停止向下运动，此时棒料被护套内孔和下模型腔封闭，而上模继续向下运动，上模的冲头在护套内推着棒料向下，直至将棒料挤压至下模模口为止，变形过程结束。本发明实现的上述成型过程，棒料在变形时始终处在封闭状态，所以在成型镦粗比大于3的情况下，棒料也不会产生弯曲，解决了现有技术不能一次成型镦粗比大于3的技术瓶颈。同时，本发明直接由冷变形得到锻件，节省能源；本发明的模具根据净近成型技术设计，下模的模腔体积稍小于锻件的体积，所以锻造后的锻件基本不产生多余毛边及极少的机加工余量，材料利用率达到99.5％，节省原材料。还有，由于本发明成型过程为镦粗充满，所以对模具的磨损极小，模具使用寿命非常长。
综上所述，本发明节能节料、可一次性成型镦粗比大于3的锻件、使用寿命长，与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步。
【附图说明】
本发明有如下附图：
图1为本发明成型前的结构示意图
图2为本发明成型过程中的结构示意图
图3为本发明成型完成时的结构示意图
【具体实施方式】
附图表示了本发明的技术方案及其实施例，下面再结合附图进一步描述其实施例的各有关细节及其工作原理。
参照附图1，该种模锻模具，包括上模和下模9，上模包括固定连接的上模板1、冲头压板2和冲头固定板3，冲头6通过冲头固定板3固定在上模上，所述冲头6的外圆设有活动的护套7，护套7的内孔与冲头6的外圆滑动配合，配合间隙为0.02mm至0.03mm，护套7与护套固定圈8固定连接，护套固定圈8可上下滑动设在导柱4上，导柱4固定在冲头固定板3上，护套固定圈8和冲头固定板3之间设有弹簧5。所述下模9通过下模压圈12固定在下模板14上，下模9具有放置毛胚棒料10的型腔，下模的模腔体积稍小于锻件的体积不超过0.05％，下模9型腔的底部设有活动的顶杆11，顶杆11的底部设有二级顶柱13；所述上模的冲头6和下模9的模口(下模型腔出口)正对，护套7的下端面与下模9模口处的平面接触时可以相互贴平并在所述弹簧5的作用下相互贴紧。图1中所示，该模锻模具所锻造的用于配电柜的高负荷通断电接插头，其毛坯棒料10的直径为21mm，总长为312mm，露在下模9型腔外面的长度为109mm，变形时的镦粗比为109/21＝5.19，毛坯棒料地体积稍大于下模模腔的体积不超过0.05％。
本发明的成型过程是这样的：参照附图2，锻造成型时，上模的护套随上模往下运动，护套首先套住露在下模型腔外面的棒料，而非挤压棒料，随着上模的下移，护套的下端面在弹簧的作用下与下模模口处的平面贴紧而停止向下运动，此时棒料被护套内孔和下模型腔封闭，而上模继续向下运动，上模的冲头在护套内推着棒料向下，直至将棒料挤压至下模模口为止(参照附图3)，变形过程结束，此时所得的锻件就基本不产生多余毛边。