[發明專利]復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具

有效

• 申請號: 201110023213.2
• 申請日: 2011-01-21
• 公開（公告）號: CN102179466A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 易幼平;廖國防;王少輝;陳春;黃始全
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J13/03
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 鄧建輝

技術領域

本發明涉及一種鍛造模具，特別是復雜航空高強結構類零件的鍛造。

背景技術

隨著航空、航天技術的迅速發展，日益要求構件大型整體化、薄壁輕量化、形狀復雜化，而且要滿足高性能和低成本制造的要求。高筋薄壁大型復雜構件在航空航天工業中得到廣泛應用。由于筋板類模鍛件結構復雜，成形過程中容易出現充填不滿、流線不暢、折疊、穿流等鍛造缺陷。隨著飛機朝著高性能、長壽命的方向發展，對筋板類整體模鍛件的需求日益增加，給復雜鍛件的工藝設計尤其是模具的設計提出了新的挑戰。

目前對這種復雜構件一般采用等溫模鍛的方法成形，等溫鍛造要求模具在較高的溫度下工作，承受較大的應力，給模具的設計帶來了難度。一般采用整體模具熱模鍛的方法，所謂整體模具是指整套模具的凸模和凹模分別為整體結構，整體制造，整體組裝；所謂熱模鍛是指鍛造時的工件溫度與模具溫度不一致，一般模具溫度低于鍛件溫度。采用這種整體模具熱模鍛的進行鍛造，一般只實用于結構簡單，脫模容易的構件。對復雜的航空類構件，若采用這種結構，一方面將會導致鍛件成形困難，難以脫模，難于實現理想的鍛件產品；另一方面，模具的損耗大，容易造成模具整體破壞，模具通用性差，每個鍛件都需要特制一套模具，造成模具的浪費和成本的急劇提高。

發明內容

本發明要解決的工程技術問題是提供一種制造及使用方便的復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具，該模具具有成形鍛件好，通用性強，鍛件易出模等特點。

為解決上述技術問題，本發明提供的復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具，由上模和下模組成，所述的上模的結構是在上模座的頂部設有用來固定于壓機墊板上的臺階，上模內套固定安裝于所述的上模座內且與所述的上模座的凸臺平齊，上模鑲塊為上模型面，所述的上模鑲塊固定鑲嵌在所述的上模內套內；所述的下模的結構是在下模座內設有一上一下兩個臺階，上臺階與所述的上模定位對接，下模內套定位于所述的下模座內的下臺階上，高度與所述的下模座的大臺階平齊；頂桿托盤位于所述的下模座與所述的下模內套之間的凹槽中，底面鑲塊的底面與所述的下模內套的凹槽平齊，頂面與所述的下模內套的其它部分一起構成下模型面，側面鑲塊的一面為下模型面，其它面與所述的下模內套配合裝入所述的下模內套的側面槽中，所述的側面鑲塊的左側臺階與所述的下模內套槽面平齊，壓板的底面壓住所述的側面鑲塊的左側臺階和所述的下模內套，頂端與所述的下模座的上臺階平齊；所述的下模內套中穿插設有第一頂桿和第二頂桿，所述的第一頂桿的上端與所述的側面鑲塊的底面對接，下端與所述的頂桿托盤對接，所述的第二頂桿的上端與所述的底面鑲塊的底面對接，下端與所述的頂桿托盤對接；所述的下模座與所述的下模內套之間用下壓塊固定，所述的下模座上設有與所述的頂桿托盤對應相頂的頂桿孔，所述的上模座和所述的下模座內均設有加熱管，所述的上模與所述的下模通過導柱連接一起構成一套整體模具。

上模內套用上壓板安裝于所述的上模座內。

所述的上模鑲塊的底面為方形，采用耐高溫材料加工而成，采用過盈配合通過螺栓固定鑲嵌在所述的上模內套中。

所述的頂桿托盤為長方體結構，比所述的下模座的凹槽稍小。

采用上述技術方案的復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具，與現有技術相比，本發明的如下優勢：

本發明所述的復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具特別適用于航空類復雜高筋薄壁類零件，鍛件成形后一般會粘附在下模鑲塊上，造成脫模困難，或者根本不能脫模等問題，而該發明所述結構只需用鍛壓機自帶頂桿頂壓托盤即可，使鍛件跟底面鑲塊、側面鑲塊一同與下模內套分離，再把鍛件與底面鑲塊、側面鑲塊分別分離即可。這樣既能使復雜鍛件成形充分，又能輕易脫模，達到理想力學性能，實現精密模鍛要求。

本發明所述的復雜航空模鍛件精密等溫鍛造組合模具，把整體上模和下模分別改進為由多個模塊組合而成，把模具的整體重量分散到單個分體模塊的重量，單個分體模塊相對于整體模來說，結構相對簡化、重量也大幅減輕，有利于降低鍛模所選用的貴重材料分量，且易于加工，降低了模具的制造成本，使模具的制造易于實現，有利于生產出航空類復雜高強的模鍛件產品。

該鍛模采用完全閉式模鍛結構，上下鍛模配合之處沒有設計飛邊結構，所述鍛件型腔被上下模完全封閉，使鍛件完全承受三向壓應力作用，實現了精密模鍛的技術要求，大大減少了模具和鍛件的材料消耗，提高了鍛件的力學性能，降低了生產成本。