一种农机挤土刀生产用模具及生产方法与流程

本发明涉及农机挤土刀生产制造领域，具体涉及一种农机挤土刀生产用模具及生产方法。

背景技术：

1、农机配件如耕刀、切割片（挤土刀）等零件不仅要与土壤接触，挤土刀是一种应用在免耕机上的刀具，在使用时还时常要与沙石发生撞击，尤其是土壤条件恶劣的条件下，高速运转的农机配件容易在撞击过程中发生断裂而失效，要求心部或承力层有较好的韧性而刃口或表面具有高耐磨性。磨损是造成农机零部件失效的主要因素，且失效形式主要为低应力磨粒磨损。常用的耐磨材料包括中碳低合金钢如65mn，高碳钢如t9、t12j，球墨铸铁和粉末冶金材料等。进一步研究开发性能优异的新型耐磨材料、大幅度提高易磨损件的使用寿命，同时通过改良刀具的锻造模具加强刀刃的强度，是当前亟需解决的问题。

2、因此针对上述存在的问题，针对性的提出一种农机挤土刀生产用模具及生产方法。

技术实现思路

1、本发明就是针对上述中所存在的问题，针对性地设计一种农机挤土刀生产用模具及生产方法，本装置可以对农机挤土刀进行模锻制造，模具成型部分通过坡面利于坯料的流动，使刀刃部分致密度更高，有利于实现提高刀刃部分的性能，通过金属的配比和热处理提高刀具的硬度和各项性能，增加刀具的耐磨性和使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供一种农机挤土刀生产用模具，包括：底板、垫块、下模块、上模块、导向柱和顶板，所述底板通过长螺栓依次与所述垫块和下模块固定连接，所述下模块上固定连接有所述导向柱的下端，所述上模块与所述导向柱的上端滑动连接，所述上模块的上部固定连接有所述顶板，所述顶板的上端与液压系统的输出端连接，刀具坯料置于所述下模块和上模块之间的成型部分上，所述下模块和上模块的成型部分之间设置有有利于坯料成型的坡面。

3、通过上述方式，坯料放置在上下模块之间进行锻造，上下模块的锻造成型部分均设置有坡面，坡面互相接触挤压坯料的时候能够有利于坯料在流动时，使坯料刀刃部分的致密度更高，确保了工作部位的综合机械性能。

4、进一步的，所述成型部分包括下模芯和上模芯，所述下模芯与所述下模块滑动连接，所述上模芯与所述上模块固定连接。上下模芯采用模块化设计，能够根据使用需求与上下模块进行配合安装。

5、进一步的，所述成型部分还包括第一坡面和第二坡面，所述第一坡面位于所述下模芯的顶面，所述第二坡面位于所述上模芯的底面，所述第一坡面与所述下模芯的上表面所成角度范围为10.8°-11°，所述第二坡面与上模芯上表面所成角度和所述第一坡面与下模芯上表面所成角度相等，且两坡面之间互相贴合，所述第一坡面的坡底为刀具坯料成型后的刀刃部分。

6、通过上述方式，两个坡面之间贴合连接，当进行模锻时，坯料置于两坡面之间，坯料根据坡面进行流动，刀刃部分为坡面坡底位置，此处坯料致密度最高。

7、进一步的，所述下模块包括下模内腔和导向孔，所述下模芯滑动连接在所述下模内腔中，所述下模内腔与所述下模芯的外形相适配，所述导向孔开设在所述下模块上且位于所述下模内腔的两侧，所述导向柱置于所述导向孔中。

8、进一步的，所述上模块包括导向套和上模芯缺口，所述上模芯缺口开设在所述上模块的下表面，所述上模芯固定连接在所述上模芯缺口中，所述上模块上开设有安装孔，所述导向套安装在安装孔内，所述导向柱与所述导向套滑动连接。

9、进一步的，所述下模芯还包括顶块，所述底板的底面开设有通孔，所述顶块为长板型结构，所述顶块固定连接在所述下模芯的底部且下表面与所述下模芯的底面平齐，所述通孔位于所述顶块的下方，所述顶块的两端固定连接有弹簧，所述弹簧的顶端与所述下模块的底部抵触连接。

10、通过上述方式，当锻造完成后，需要对工件进行退料，退料机构的推杆从底板中部的通孔顶起下模芯，起到了将工件推出的作用。

11、进一步的，所述底板还包括定位块，所述定位块固定连接在所述底板的下表面且突出于所述底板的下表面。定位块起到了辅助本模具定位安装的作用。

12、本发明还提出一种农机挤土刀的生产方法，包括如下步骤：

13、步骤一：根据刀具使用需求选取合适金属含量的坯料，并通过熔炼的方式降低原材料中的夹杂物及有害气体；提高材料纯净度，有效降低组织杂质率及成分偏析。

14、步骤二：将熔炼后的毛坯放置在下模芯上，通过液压机驱动上模块带动上模芯对所述下模芯上的坯料进行锻打；精准控制毛坯锻造温度及整个锻造时间，此工艺不但满足了锻造成型，且保证加热的锻件毛坯在具有较高的塑性和较小的变形抗力温度范围内完成整个锻造过程，获得细小、均匀的晶粒组织，提高锻件机械性能。

15、步骤三：锻打完成后，液压系统带动所述上模块向上运动，模具下方的顶料系统的顶杆从通孔中伸出，将所述下模芯顶起，所述下模芯上的坯料被带出，两侧弹簧顶紧在下模块的下方，出料完毕后，顶杆从所述通孔中退出，在所述弹簧的作用下，所述下模芯恢复到原来位置；

16、步骤四：通过第一坡面和第二坡面的作用下，锻打完成后的挤土刀的金属流动方向在工作时与土的施加力方向平行，对锻打后的坯料进行真空热处理。

17、进一步的，所述步骤一中坯料中金属元素的含量为：

18、c：0.28%-0.3%，si：0.8%-1.5%；mn：0.28%-0.5%；p≤0.02%；s≤0.005%；cr：5.2%-5.7%；mo：1.6%-2.0%；v：0.9%-1.5%；ni≤0.3%。

19、进一步的，所述步骤四中的热处理包括淬火工艺和回火工艺，淬火工艺采取了分段加热和保温的方式，淬火完成后的温度降到设定温度时立即进行回火，回火次数设定在2-3次。

20、淬火后的产品温度降到设定温度时应立即进行回火，避免淬火应力造成产品内部产生微裂纹；回火次数确定在2-3次，因为一次回火后的组织中不但残余奥氏体的含量较高，而且奥氏体转变成马氏体时会产生组织应力，所以必须进行二次或三次回火，回火温度的确定对产品的最终硬度、耐磨性及冲击韧性有很大的关系，淬火的产品在设定温度回火时其硬度会达到峰值，实际确定回火温度时根据产品硬度要求进行调整。

21、综上所述，本发明的一种农机挤土刀生产用模具及生产方法具有如下的优点和有益技术效果：

22、1.本发明的一种农机挤土刀生产用模具模芯上的坡面，有利于坯料在模锻时的流动，使刀刃部分的坯料致密度更高，提高了刀刃部分的性能，提高了成品挤土刀的耐磨性，增加了刀具的使用寿命；

23、2.本发明的一种农机挤土刀生产用模具上的下模芯和顶块上设置的弹簧，能够在模锻完成后，方便的从底部将工件顶出，并通过弹簧与下模块的抵触连接，自动的将下模芯恢复到最初位置，不影响下一次的模锻步骤；

24、3.本发明的一种农机挤土刀的生产方法中的刀具坯料的金属元素含量配比提高了刀具的硬度、冲击功、耐磨性和使用寿命等技术指标；

25、4.本发明一种农机挤土刀的生产方法通过锻造后的热处理提高了产品的机械性能，同时避免了成品内部产生裂纹，提高产品的硬度；

26、5.本发明一种农机挤土刀生产用模具模芯上的坡面，有利于坯料的刀刃部分在模锻时的流动，使刀刃部分的坯料致密度更高，挤土刀受力方向平行于挤土刀刀刃部分的金属流动方向，提高了刀刃部分的性能，提高了成品挤土刀的耐磨性，增加了刀具的使用寿命。