一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具的制作方法

    技术2025-11-18  3


    本技术涉及锻造成型,特别是一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具。


    背景技术:

    1、随着航天航空技术的发展与突破,对异形环件的需求不断提高。针对飞机发动机上的内径尺寸在φ200mm~φ400mm之间的中尺寸异形环件,这类环件通常为高温合金、钛合金等材料,在成型过程中由于坯料与模具接触面大,温度降低快,坯料变形抗力大,因此需要进行多火次轧制成型或者使用吨位更大的设备进行成型,生产效率低且成本高。

    2、所以,目前需要一种技术方案,以解决异形环形锻件需要多火次轧制成型或者使用大吨位设备成型,导致生产效率低和成本高的技术问题。


    技术实现思路

    1、本实用新型的发明目的在于:针对现有技术存在异形环形锻件需要多火次轧制成型或者使用大吨位设备成型,导致生产效率低和成本高的技术问题,提供一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具。

    2、为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案为:

    3、一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具,包括环形胎模,所述环形胎模内壁形状与环件的外壁形状适配,所述环形胎模中部设有限位冲头,所述环形胎模与所述限位冲头之间设有压环组件,所述压环组件用于向下挤压环件顶部和内侧壁。

    4、本实用新型一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具,使用时,将坯料放置在环形胎膜中部,再将限位冲头放置在环形坯料的中部,利用环形胎膜和限位冲头对环件的两侧进行限位,最后在坯料上方依次加载压环组件的各个组件,分别对坯料的顶部和内壁加载,从而实现异形环件的胎模成型,规避多火次轧制导致的生产效率低和采用大型设备轧制导致的生产成本高的问题。

    5、作为本实用新型的优选方案,所述压环组件包括顶部压环和侧部压环,所述顶部压环用于与环件顶部端面抵接,所述侧部压环用于环件内侧壁抵接。通过顶部压环挤压坯料上端面,通过侧部压环挤压坯料内侧壁,坯料两侧分别与侧部压环和环形胎模抵接,进而实现环件的胎模成型。

    6、作为本实用新型的优选方案,所述侧部压环的数量与环件内壁台阶数量设置为相同,每个所述侧部压环对应加载一个台阶。侧部压环用于抵接环件的内侧壁,当环件内侧壁形状不规则存在多个台阶时,可以根据环件的台阶数量设计多个侧部压环,实现复杂异形截面锻件的局部加载。

    7、作为本实用新型的优选方案,所述顶部压环和所述侧部压环的壁厚均≥25mm。确保顶顶部压环和侧部压环具有足厚的结构强度,减少胎膜形成过程中环压组件的变形量,提升环件的成型精度。

    8、作为本实用新型的优选方案,所述环形胎模内壁的上部设置为锥面,且呈喇叭开口状。不仅使得坯料和环压组件在胎模内安装更方便,而且使得环件和环压组件更容易脱离环形胎膜。

    9、作为本实用新型的优选方案,所述锥面的斜度≥5°。使环件成型后端部与环形胎膜之间具有足够的空隙,降低脱模过程中环件受到的阻力,降低脱模难度,避免脱模过程造成环件损伤过大。

    10、作为本实用新型的优选方案,所述限位冲头直径为d,环件直径为d,0.5mm≤d-d≤1mm。将限位冲头的直径设置的略小于环件的直径,使脱模过程中限位冲头更容易从环件取出。

    11、作为本实用新型的优选方案,所述限位冲头中部设有通孔。由于限位冲头不是直接受力部件,将限位冲头设置为中空式结构,不仅能够减小模具的材料消耗,而且能够减轻模具的重量,使模具的使用更方便。

    12、作为本实用新型的优选方案,所述限位冲头壁厚≥50mm。将限位冲头的壁厚设计在50mm以上,可确保限位冲头具有足够的强度,在受到环件挤压时不容易发生变形。

    13、作为本实用新型的优选方案,所述限位冲头与所述环形胎模高度设置为一致。限位冲头与环形胎膜的高度相同,方便在模具上方进行压环组件的下压操作,避免限位冲头对加载机构产生干涉。

    14、综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:

    15、本申请通过设置环形胎模和限位冲头分别对环件的内外两侧进行限位,再通过顶部的压环组件,对环件的各个区域进行加载操作,实现了异形环件的胎模成型,规避多火次轧制导致的生产效率低和采用大型设备轧制导致的生产成本高的问题。



    技术特征:

    1.一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,包括环形胎模(1),所述环形胎模(1)内壁形状与环件(4)的外壁形状适配,所述环形胎模(1)中部设有限位冲头(2),所述环形胎模(1)与所述限位冲头(2)之间设有压环组件(3),所述压环组件(3)用于向下挤压环件(4)顶部和内侧壁。

    2.根据权利要求1所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述压环组件(3)包括顶部压环(31)和侧部压环(32),所述顶部压环(31)用于与环件(4)顶部端面抵接,所述侧部压环(32)用于环件(4)内侧壁抵接。

    3.根据权利要求2所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述侧部压环(32)的数量与环件(4)内壁台阶数量设置为相同,每个所述侧部压环(32)对应加载一个台阶。

    4.根据权利要求2所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述顶部压环(31)和所述侧部压环(32)的壁厚均≥25mm。

    5.根据权利要求1所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述环形胎模(1)内壁的上部设置为锥面,且呈喇叭开口状。

    6.根据权利要求5所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述锥面的斜度≥5°。

    7.根据权利要求1所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述限位冲头(2)直径为d,环件(4)直径为d,0.5mm≤d-d≤1mm。

    8.根据权利要求1所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述限位冲头(2)中部设有通孔。

    9.根据权利要求8所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述限位冲头(2)壁厚≥50mm。

    10.根据权利要求1-9任一所述的异形环形锻件局部加载胎模成型模具,其特征在于,所述限位冲头(2)与所述环形胎模(1)高度设置为一致。


    技术总结
    本技术涉及锻造成型技术领域,具体涉及一种异形环形锻件局部加载胎模成型模具,包括环形胎模,所述环形胎模内壁形状与环件的外壁形状适配,所述环形胎模中部设有限位冲头,所述环形胎模与所述限位冲头之间设有压环组件,所述压环组件用于向下挤压环件顶部和内侧壁。本申请通过设置环形胎模和限位冲头分别对环件的内外两侧进行限位,再通过顶部的压环组件,对环件的各个区域进行加载操作,实现了异形环件的胎模成型,规避多火次轧制导致的生产效率低和采用大型设备轧制导致的生产成本高的问题。

    技术研发人员:李德军,刘君,吴尉,李泽东
    受保护的技术使用者:四川德兰航宇科技发展有限责任公司
    技术研发日:20231219
    技术公布日:2024/10/24
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