[發明專利]在單向壓力機上成形三通件的模具及其成形方法

有效

• 申請號: 201210124062.4
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102641955A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 孫志超;郭海龍;楊合;王江輝;尹繼倫
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D31/00
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種成形三通件的模具，其特征在于，包括上模板、下模板、2個凹模、2個水平凸模、垂直凸模、2個滑塊、2個擋板、2個斜楔和2個墊塊；2個滑塊分別安裝在位于下模板上表面的兩端的滑塊槽內；水平凸模位于2個滑塊之間，并且該水平凸模的外端與滑塊內側表面配合；2個擋板分別位于2個滑塊的外側，并嵌裝入下模板上表面的擋板安裝槽內；2個斜楔的斜面分別置于2個滑塊的斜面上，并且各斜楔側表面的燕尾塊插入擋板側表面的燕尾槽內；2個墊塊的下表面分別安放在斜楔的上表面；上模板位于所述墊塊的上表面；2個凹模位于2個墊塊之間；2個凹模扣合為整體并固緊，使2個凹模上的水平凹槽形成完整的主管型腔，2個凹模上的垂直凹槽形成完整的支管型腔；所述凹模的主管型腔的中心線與水平凸模的中心線重合；所述凹模的支管型腔的中心線與垂直凸模的中心線重合；2個水平凸模分別位于2個滑塊的內側；垂直凸模固定在上模板下表面的中心。

2.如權利要求1所述一種成形三通件的模具，其特征在于，在下模板的中部有凹模插塊固定槽；在所述下模板上表面的兩端的滑塊槽的外側分別有擋板的安裝槽，該安裝槽的槽底分布有安裝孔。

3.如權利要求1所述一種成形三通件的模具，其特征在于，在凹模的一個表面有三通槽，該三通槽的水平槽為所成形管件主管的型腔，位于所述水平槽的中間并與該水平槽垂直貫通的垂直槽為所成形工件支管的型腔；所述主管型腔和支管型腔的直徑均與所成形管件的外徑相同；在凹模1的下表面有凸出的插塊。

4.如權利要求1所述一種成形三通件的模具，其特征在于，斜楔的下表面與一側表面相交處的直角加工成斜面，該斜面的傾斜角度β為45°～60°；斜楔的另一側表面中部有燕尾塊。

5.如權利要求1所述一種成形三通件的模具，其特征在于，滑塊4的上表面為平面，且上表面與一側表面相交處的直角加工成斜面，該斜面的傾斜角度α為45°～60°；滑塊4的下表面中部有凸出的插塊，該插塊能夠安裝在下模板的滑槽內。

6.一種使用權利要求1所述成形三通件的模具成形三通件的方法，其特征在于，具體步驟為：

步驟一：準備坯料；將圓柱形坯料，缺陷局部打磨；坯料在箱式電阻爐內以2℃/s的速度加熱；當坯料為鋁合金時，坯料的加熱溫度為350℃～400℃；當坯料為鋼材時，坯料的加熱溫度為950℃～1050℃；模具預熱至350℃～400℃并保溫1h；

步驟二：放置坯料；將加熱并保溫的坯料放置到凹模的主管型腔內，并且使坯料長度方向的中心線與凹模的主管型腔的軸線重合；固定兩個凹模的相對位置，使分別處于兩個凹模上的半圓形主管型腔和半圓形支管型腔型腔組合成為一個完整的圓形型腔；

步驟三：定位凹模；放置水平凸模；將凹模固定于下模板凹槽內，將2個水平凸模分別置于凹模的主管型腔內，并位于坯料的兩側，水平凸模工作段的端面距坯料端面1mm；

步驟四：定位垂直凸模；連接垂直凸模與上模板：垂直凸模穿入上模板中心孔并固定；

步驟五：放置上模板；將滑塊推入滑道，擋板放于下模板上，將斜楔燕尾部分放入燕尾槽，與滑塊接觸，將墊塊放至斜楔上；將上模板兩端置于墊塊上，使上模板中心孔軸線與凹模支管型腔軸線在同一直線上；

步驟六：加載成形三通件；通過單向壓力機加載成形；加載成形過程有兩種，一種是多向分步成形三通件，另一種是多向同步成形三通件；

當采用多向分步成形三通件時：

第一步，成形三通件主管；通過單向壓力機加載，壓力作用于上模板中心處，使單向壓力機上的滑塊向下運動；在單向壓力機的壓力下，墊塊向下運動，從而推動兩個滑塊同時向凹模方向滑動，進而推動兩個水平凸模同時相向同速運動，擠壓坯料，成形三通件主管；單向壓力機的下壓速度為5mm/s，下壓距離為(Htanα+1)mm；第二步，成形三通件支管；取下墊塊，通過單向壓力機加載成形，壓力作用于上模板中心處，使單向壓力機上的滑塊向下運動；在單向壓力機的壓力下，垂直凸模向下運動擠壓坯料，成形三通件支管；單向壓力機的下壓速度為5mm/s，下壓距離為支管深度h；

當采用多向同步成形三通件時：

通過單向壓力機加載時，壓力作用于上模板中心處，使單向壓力機上的滑塊向下運動。在單向壓力機的壓力下，垂直凸模向下運動擠壓坯料，成形三通件支管；在單向壓力機的壓力下，墊塊向下運動，從而推動兩個滑塊同時向凹模方向滑動，進而推動兩個水平凸模同時相向同速運動，擠壓坯料，成形三通件主管。單向壓力機的下壓速度為5mm/s，下壓距離為支管深度(Htanα+1)mm；

步驟七：脫模；成形結束后，卸載并退模；垂直凸模先退出，再將2個水平凸模同時退出；得到三通件。