[發(fā)明專利]一種方盤殼體毛坯成形方法及其配套成形模具

有效

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• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104148889A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 劉汀;陳學文;宋志真;馬璟
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21C23/03;B21C25/02
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本發(fā)明涉及航空插接件制作領域的工藝應用，具體的說是一種方盤殼體毛坯成形方法及其配套成形模具。

背景技術

在軍用航空裝備和各類電子系統中，方盤連接件是連接器件與組件、組件與單機、單機與單機、系統與系統必不可少的基礎組件，在航空、航天、兵器和艦艇等軍用武器裝備中，起著電氣連接傳輸能量和信號的重要作用。方盤連接件的材質一般為鎂鋁合金、不銹鋼等，尺寸精度要求較為嚴格，必須適應各種復雜苛嚴的工作環(huán)境條件，傳統使用的方盤連接件的制作工藝一般為切削加工，方盤殼體的內孔為方體盲孔，棱角尖銳，機加工時需要插、銑方法，成本高，效率低。而且坯料在進行切削加工時，金屬內部的纖維組織被割斷，降低了零件的機械性能，同時，材料浪費較大，工時消耗多，成本高，對于內孔為方孔等特殊形狀產品的機械加工尤其困難。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種新的方盤殼體毛坯成形方法，及其配套成形模具，所要解決的技術問題是克服現有技術中采用切削加工方盤殼體所存在的降低其機械性能、浪費材料和加工困難等問題。

本發(fā)明為實現上述目的所采用的技術方案為，方盤殼體毛坯成形方法，包括以下步驟：

步驟一、為了方便入模，根據方盤殼體毛坯的目標尺寸選取鋁合金棒料，鋸切下料后，去除鋸切材料的端面毛刺，制得鋸切毛坯，以免影響后續(xù)擠壓加工的毛坯的表面質量；

步驟二、將鋸切毛坯進行軟化處理后，在其表面涂上一層潤滑劑，然后將毛坯放入到一序閉塞擠壓模具中，毛坯的底部由一序擠壓模具的頂件器支撐，利用一序擠壓模具的下模環(huán)對毛坯下部的外圓面定位，用由內到外依次嵌套的第一芯軸、第一芯軸套和彈性浮動壓套對毛坯同時進行鐓粗和擠壓，其中，用第一芯軸套鐓壓毛坯頂面，用第一芯軸在毛坯中心沖出一方形盲孔，用彈性浮動壓套限制毛坯上部鐓粗后的外徑，并配合下模環(huán)及其上方設置的上模環(huán)共同在毛坯的圓周面上擠壓出一方形的法蘭盤，毛坯中成形的方形盲孔的深度小于毛坯上端面距離法蘭盤上端面的距離，經過加工得到一序毛坯，備用；

步驟三、取出步驟二加工后的一序毛坯并將其置于二序模具中，利用與毛坯下部圓周面及法蘭盤尺寸相適應的第二模環(huán)對毛坯下部的外周面和法蘭盤進行定位，用第二芯軸對一序毛坯的方形盲孔進行反擠壓，同時用套設在第二芯軸外面的第二芯軸套限制毛坯的外徑，使毛坯沿第二芯軸套與第二芯軸之間形成的空間縱向伸長，并使方形盲孔的深度達到目標尺寸，經過加工得到二序毛坯，備用；

步驟四、取出二序模具加工過的二序毛坯并將其置于三序模具中，利用第三凹模對二序毛坯外周面上的法蘭盤進行定位，利用端部設有凸臺的第三芯軸對二序毛坯進行擠壓，使其形成方形盲孔相對兩個內壁上具有弧形槽的三序毛坯，且弧形槽的縱向深度低于坯體上端面距離法蘭盤上端面的豎直距離；

步驟五、將擠壓成形合格的三序毛坯進行固溶時效處理，提高毛坯的硬度，改善其機械性能；然后將三序毛坯轉數控機床進行機加工，使其外形達到目標外形尺寸。

其中，步驟二中的軟化處理方法為，將步驟一的鋸切毛坯置于400~430℃的電加熱爐中保溫1~2h，然后隨爐冷卻至室溫；步驟二中的潤滑劑為潤滑油或硬脂酸鋅粉。

用于上述方盤殼體毛坯成形方法中的配套成形模具，包括定位模具、凹模固定圈、凸模固定座、一序閉塞擠壓模具、二序模具和三序模具，其中，一序閉塞擠壓模具包括能夠固定在定位模具上端的第一模環(huán)和用于一序毛坯成形的第一凸模和彈性浮動壓套，所述第一凸模和彈性浮動壓套固定在第一凸模外套形成的腔室中，第一凸模外套能夠嵌套在凸模固定座中，第一凸模由與所述一序毛坯中目標盲孔形狀相適應的第一芯軸以及套設在第一芯軸外的第一芯軸套組成，第一芯軸套設在彈性浮動壓套的內腔中，彈性浮動壓套的下端設有用于卡接在第一凹模上端的凸臺；所述的第一模環(huán)固定在凹模固定圈形成的腔室中，且第一模環(huán)由上模環(huán)以及用于定位毛坯的下模環(huán)組成，且上模環(huán)的內徑與所述一序毛坯中法蘭盤的目標外徑相同，下模環(huán)的內徑與所述一序毛坯下部的目標外徑相同。其中，彈性浮動壓套和下模環(huán)的內徑相同。

所述的二序模具包括嵌套在凸模固定座中的第二凸模和能夠固定在定位模具上端且呈一體結構的第二模環(huán)，第二模環(huán)固定在模環(huán)固定圈形成的腔室中，第二凸模由與二序毛坯中目標方形盲孔尺寸相適應的第二芯軸以及套設在第二芯軸上的第二芯軸套組成。