[發明專利]一種內外異形表面帶筋圓筒擠壓成型模具

有效

• 申請號: 201310520017.5
• 申請日: 2013-10-21
• 公開（公告）號: CN103567248A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 張治民;李國俊;李旭斌;于建民;王強;田甲;賈楊
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B21C25/08
• 分類號: B21C25/08;B21C35/02
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于金屬擠壓成形技術，涉及難成形、難脫模的薄壁形件的擠壓成形技術，特別涉及一種內外異形表面帶筋圓筒擠壓成型模具。

背景技術

隨著航空航天等高技術產業的迅速發展，迫切需要大量采用結構輕巧、形狀復雜系數小的大型輕合金整體薄壁構件，以減輕重量和提高整機工作性能。帶內外筋大型整體復雜薄壁殼體就是其中的典型代表，如圖4所示的一種內外異形表面帶筋筒10，為難脫凸模、凹模的零件，內外異形表面10內外側壁102、101都是曲面，而且內外曲面上含有突出的內筋104、外筋103；這種難脫模、難成形的復雜構件壁薄質輕、形狀復雜、性能要求高，目前采用鑄造工藝，雖然材料利用率得到提高，但由于鑄造砂眼、疏松等各種鑄造缺陷的影響，零件成品率低，最主要的是鑄造材料機械性能低，不能滿足高強度工件的設計要求。

目前也有采用機械加工的方法，但必須擠壓成厚壁殼體，再通過切削的方法把內外筋加工出來，加工難度大，加工的零件需要多套輔助加工工裝，成本較高，機加工破壞了金屬流線，性能遠低于擠壓件的性能，加工效率低，而且材料利用率僅為10％～20％左右，也不能滿足批量生產的需求。

只有采用塑性成形的方法能夠滿足，但采用傳統塑性成形方法擠壓該類型零件內外曲面成形困難，不能擠壓這些復雜內外形，內外表面形狀非規則曲線同時帶有內外筋的薄壁零件，凸模和凹模脫模也困難，為了解決傳統擠壓方法難成形內外筋、曲面、難脫模的不足，開發一種可批量生產的、材料利用率高、效率高、產品性能好、成本低、工件易成形的模具具有很大的意義。

發明內容

本發明目的是提供一種內外異形表面帶筋筒擠壓成型模具，該模具生產內外異形表面帶筋筒的效率高，材料利用率高，產品性能好，成本低。

本發明所采用的技術方案是：

一種內外異形表面帶筋筒擠壓成型模具，包括上模板、芯軸、分體凹模、預應力圈、分體凸模機構、下模板、頂出機構、退模機構，所述的芯軸的下端為倒錐形頭部，上端固定于上模板的下方，所述的預應力圈置于下墊板上方，預應力圈的中部形成直壁空腔，所述的下模板中部設有頂桿通孔，所述的頂桿機構包括頂桿、頂塊，頂塊固定在頂桿上端，頂桿活動置于下模板的頂桿通孔中，頂塊置于預應力圈的直壁空腔底部，所述的分體凹模整體活動置于預應力圈的直壁空腔內，分體凹模與直壁空腔形成緊密配合，分體凹模縱向分成至少兩瓣以上，中部形成凹模腔，凹模腔的形狀與內外異形表面帶筋筒的外側壁形狀相同，頂部周邊形成分模倒錐腔，所述的分體凸模機構整體置于分體凹模的凹模腔中，分體凸模機構包括分體凸模，凸模固定板，分體凸模置于凸模固定板上方，分體凸模的中部形成與芯軸的倒錐形頭部相配合的倒錐腔，分體凸模的頂部的外周邊形成錐形頭部，分體凸模的外側壁與內外異形表面帶筋筒的內側壁的形狀相同，分體凸模分成至少兩瓣以上，各凸模塊能在凸模固定板上沿徑向來回滑動，所述的退模機構包括擴程塊、回程圈，擴程塊置于回程圈上方，回程圈的中部內凹形成與分體凸模的錐形頭部配合的錐形環腔，擴程塊為與分體凹模頂部周邊形成分模倒錐腔配合的倒錐形的鍥形塊。

所述的芯軸置于上墊板下方通過緊固螺釘裝于上模板的下方。

所述的預應力圈置于下墊板上通過緊固螺釘裝于下模板上方，所述的下墊板中部形成空腔，頂出機構的頂塊置于下墊板的空腔中。

所述的分體凸模機構的凸模固定板上設有徑向滑槽，滑槽數量與分體凸模的凸模塊數量對應，凸模塊下設有滑塊，凸模塊活動固定在凸模固定板上，滑塊置于凸模固定板的徑向滑槽中。

所述的退模機構的擴程塊上方還設有可拆換的壓板。

本發明利用分體凹模、預應力圈、分體凸模機構、頂出機構、退模機構解決了內外異形表面帶筋筒難以成形及脫模的問題，材料利用率高，成本低，可批量生產，除了適用內外異形表面帶筋筒類似的回轉件之外，也可用于非回轉形零件成形擠壓，根據工件形狀不同采用不同形式的分體凹模和分體凸模即可。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。

圖1是內外異形表面帶筋筒的毛坯示意圖；

圖2是內外異形表面帶筋筒的沖孔坯件示意圖；

圖3是內外異形表面帶筋筒的沖底坯件示意圖；

圖4是內外異形表面帶筋筒示意圖；

圖5是本發明的擠壓成形模具的擠壓工藝過程圖一；

圖6是本發明的擠壓成形模具的凸模、凹模脫模示意圖一；

圖7是本發明的擠壓成形模具的凸模、凹模脫模示意圖二；