风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具的制作方法

1.本实用新型涉及风力发电机用齿轮传动组件加工领域，尤其涉及一种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具。


背景技术：

2.风力发电机是将风能转化为电能的装置，主要由叶片、发电机、机械部件和电气部件组成，其中，机械部件是风力发电机的关键设备，通过行星齿轮和高低速轴的传动来驱动发电机。
3.风力发电机特别是大型风力发电机已广泛应用，大型风力发电机的体积非常大，因此其内部齿轮箱中所使用的齿轮传动组件尺寸也非常大。这种风力发电机齿轮传动组件主要由中间齿轮和内花键齿毂组成，为了保证齿轮传动组件的强度，现有的齿轮传动组件是由18crnimo7-6盘类中间齿轮和30crnimo8内花键齿毂热装组合，前期加工时中间齿轮和内花键齿毂分开加工，加工完成后组合在一起，这种加工方式材料利用率低，只有43%，而且整个加工工序较为繁琐，中间齿轮和内花键齿毂热装前后均需要做基准，加工周期长，加工难度比较大，耗时耗力，增加了生产成本，且加工效率也比较低下。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是，提供能够使中间齿轮和内花键齿毂一体锻造成型且加工工艺更加简单的风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具，由用于坯料镦粗的定位胎模和用于镦粗坯料模锻成型的模锻模具组成；所述定位胎模由镦饼上模、胎模和固定设置在胎模底部的垫块组成；所述模锻模具包括上下对应的上垫板和下垫板，所述上垫板底部中心固定设置有上圆板，上圆板底部中心固定设置有上冲头，上垫板底部位于上冲头的外侧固定设置有上辐板；所述下垫板顶部中心固定设置有下圆板，位于下圆板的外侧固定设置有下模套，所述下模套顶部叠加有与其固定连接的上模套，所述下模套的端面中心设置有上下连通的下套孔，上模套的端面中心设置有上下连通的上套孔，所述上套孔和下套孔上下对应且直径相同，所述上套孔与所述上辐板上下对应，上辐板能够插接配合在所述上套孔内，所述下圆板位于下套孔内，下圆板顶部中心固定设置有下冲头，所述下冲头与上冲头上下对应，下冲头的顶部中心设置有向下贯穿下圆板和下垫板的退料孔，所述退料孔内设置有与其插接配合的退料杆，所述下圆板顶部位于下冲头的外侧设置有与所述上辐板上下对称的下辐板。
6.进一步地，所述下垫板顶部设置有内凹的下卡槽，所述下模套底部设置有与所述下卡槽卡接配合的下卡头；所述下模套顶部设置有内凹的上卡槽，所述上模套底部设置有与所述上卡槽卡接配合的上卡头。
7.进一步地，所述胎模的顶部中心设置有内凹的定位腔。
8.进一步地，所述胎模外侧靠近顶部的位置固定设置有去氧化皮板，所述去氧化皮
板的顶面与所述胎模的顶面平齐，其直径大于上套孔的直径；所述胎模外侧位于去氧化皮板的下方部位固定设置有定位块，所述定位块与所述上套孔嵌入式配合。
9.进一步地，所述定位块的外侧面为向胎模底面中心方向倾斜的斜面。
10.进一步地，所述垫块具有多个，多个所述垫块分别与下圆板上的下辐板和下冲头的位置上下对应。
11.进一步地，所述上垫板底面至上模套顶面之间具有零点位置h，所述零点位置h的高度为292mm。
12.进一步地，所述退料杆底面至下垫板底面之间具有间距h，所述间距h的高度为27mm。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益之处在于：这种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具及其锻造方法将中间齿轮和内花键齿毂一体成型，简化了加工工艺，缩短了加工周期，加工难度降低，节省了时间，因此降低了生产成本，且提高了生产效率。
14.附图说明：
15.图1是本实用新型风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具外侧结构示意图；
16.图2是图1中a-a的结构剖视图；
17.图3是本实用新型风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具中定位胎模结构示意图；
18.图4是本实用新型风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具中定位胎模与上模套装配结构示意图；
19.图5是一体式中间齿轮锻件结构示意图。
20.图中：1、上垫板；11、上圆板；12、上辐板；13、上冲头；2、下垫板；21、下模套；211、下套孔；212、下卡头；213、下卡槽；22、上模套；221、上套孔；222、上卡头；223、上卡槽；23、下辐板；24、下冲头；25、退料孔；26、下圆板；3、退料杆；4、定位胎模；41、胎模；411、定位腔；42、去氧化皮板；43、定位块；44、垫块；5、一体式中间齿轮锻件。
21.具体实施方式：
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。
23.图1-3所示一种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具，由用于坯料镦粗的定位胎模5和用于镦粗坯料模锻成型的模锻模具组成；所述定位胎模5由镦饼上模、胎模41和固定设置在胎模41底部的垫块44组成；所述模锻模具包括上下对应的上垫板1和下垫板2，所述上垫板1底部中心固定设置有上圆板11，上圆板11底部中心固定设置有上冲头13，上垫板1底部位于上冲头13的外侧固定设置有上辐板12；所述下垫板2顶部中心固定设置有下圆板26，位于下圆板26的外侧固定设置有下模套21，所述下模套21顶部叠加有与其固定连接的上模套22，所述下模套21的端面中心设置有上下连通的下套孔211，上模套22的端面中心设置有上下连通的上套孔221，所述上套孔221和下套孔211上下对应且直径相同，所述上套孔221与所述上辐板12上下对应，上辐板12能够插接配合在所述上套孔221内，所述下圆板26位于下套孔211内，下圆板26顶部中心固定设置有下冲头24，所述下冲头24与上冲头13上下对应，下冲头24的顶部中心设置有向下贯穿下圆板26和下垫板2的退料孔25，所述退料孔25内设置有与其插接配合的退料杆3，所述下圆板26顶部位于下冲头24的外侧设置有与所述上辐板12上下对称的下辐板23。
24.为了方便下模套21在下垫板2上的定位以及上模套22在下模套21上的定位，所述下垫板2顶部设置有内凹的下卡槽213，所述下模套21底部设置有与所述下卡槽213卡接配合的下卡头212；所述下模套21顶部设置有内凹的上卡槽223，所述上模套22底部设置有与所述上卡槽223卡接配合的上卡头222。
25.为了方便坯料定位，所述胎模41的顶部中心设置有内凹的定位腔411。
26.为了防止镦粗加工时坯料外部的氧化皮会落入上模套22和下模套2内，所述胎模41外侧靠近顶部的位置固定设置有去氧化皮板42，所述去氧化皮板42的顶面与所述胎模41的顶面平齐，其直径大于上套孔221的直径；为了方便胎模41的固定定中，所述胎模41外侧位于去氧化皮板42的下方部位固定设置有定位块43；为了方便定位胎模4安装在上模套22上，可以限制其径向偏移，如图4所示，所述定位块43与所述上套孔221嵌入式配合。
27.为了方便定位块43与上模套22的上套孔221配合，且方便拆卸，所述定位块43的外侧面为向胎模41底面中心方向倾斜的斜面。
28.为了保证胎模41的稳定性，所述垫块44具有多个，多个所述垫块44分别与下圆板26上的下辐板23和下冲头24的位置上下对应，胎模41通过定位块43安装在上模套22上后，其底部的垫块44分别叠加在对应的下辐板23和下冲头24上，通过下辐板23和下冲头24对其进行支撑。
29.为了保证模锻加工时锻件尺寸的精确度，所述上垫板1底面至上模套22顶面之间具有零点位置h，所述零点位置h的高度为292mm。
30.为了防止模锻加工时退料杆3底面与压机顶料棒受力向下产生干涉，所述退料杆3底面至下垫板2底面之间具有间距h，所述间距h的高度为27mm。
31.这种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具锻造方法包括以下步骤：
32.s1. 预镦：先在压机上安装镦饼上模，再把定位胎模4放置在压机工作台顶部，然后将高度为1456mm的坯料加热保温后放在定位胎模4上胎模41顶部的定位腔411内，坯料的加热温度为1190℃，保温时间为240min，然后启动压机，压制力设置为10mn，将坯料镦粗到1000
±
20mm的高度,镦粗时吹净坯料外部的氧化皮；
33.s2. 模锻：镦粗后的坯料回炉补温，坯料回炉补温的温度为1190℃，保温时间为240min，同时取下定位胎模4，将安装有下圆板26、下模套21、上模套22、下辐板23、下冲头24和退料杆3的下垫板2固定在压机上，并再次将定位胎模4安装在上模套22上，定位胎模4上胎模41底部的垫块44分别叠放在对应的下辐板23和下冲头24上，定位块43嵌插在上模套22的上套孔221内，去氧化皮板42叠放在上模套22顶部，封住上套孔221，接着将补温后的坯料再次放在定位胎模4上胎模41顶部的定位腔411内，并镦粗到800
±
20mm的高度,镦粗时吹净坯料外部的氧化皮；接着将镦饼上模从压机上卸下，将安装有上圆板11、上辐板12和上冲头13的上垫板1固定连接在压机上，然后从上模套22上取出定位胎模4，将镦粗后的坯料放入上模套22的上套孔221内并定位好，启动压机并空程全速下行，上辐板12和上冲头13接触坯料后压制速度10-30mm/s，压至锻件欠压1-7 mm，形成一体式中间齿轮锻件5（参见说明书附图5）后通过退料杆3顶出退料，加工完成。
34.这种风力发电机用一体式中间齿轮锻造模具及其锻造方法将中间齿轮和内花键齿毂一体成型，简化了加工工艺，缩短了加工周期，加工难度降低，节省了时间，因此降低了生产成本，且提高了生产效率。
35.需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。