[發明專利]一種筒形件多內環筋旋轉擠壓成形模具

在審

• 申請號: 201910015321.1
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109590348A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 趙熹;闞帥領;張治民;李國俊;高鵬程
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B21C25/02
• 分類號: B21C25/02
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產權代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

本發明公開的一種筒形件多內環筋旋轉擠壓成形模具，包括分體凸模、仿內形成形套、轉動裝置、浮動裝置、與上模座連接的上模組件以及下模座連接的凹模；分體凸模包括左凸模、右凸模，左凸模和右凸模相對的側壁為斜面，仿內形成形套固定在左凸模、右凸模斜面之外的側壁上；上模組件包括雙動壓力機穿孔缸接頭、楔塊和推拉裝置，楔塊嵌置在左凸模和右凸模的斜面之間，楔塊上接雙動壓力機穿孔缸接頭，推拉裝置控制左、右凸模在上模座上左、右滑動；轉動裝置、浮動裝置分別帶動凹模在下模座上旋轉和上下浮動。本發明可根據所成形的內環筋形狀與數量，快速更換仿內形成形套，一次成形高徑比大、截面形狀種類多，內環筋與本體強度要求高的筒形工件。

技術領域

本發明公開金屬旋轉擠壓成形技術，具體地屬于輕合金帶多個內環筋空心件成形的技術領域。

背景技術

輕量化已經成為衡量國家綜合科技水平的重要標志，是交通運輸、武器裝備和航空航天等行業進一步提高性能，減少能耗最迫切的需求。輕量化不僅提現在材料方面(如鈦、鎂、鋁)，還體現在結構方面，為提高承載能力，輕合金薄壁筒體一般帶有多個內環筋結構。目前現有技術難以突破帶多內環筋結構復雜性和材料難變形性相耦合的輕質復雜構件整體成形，制約著新型裝備的發展，急需解決輕質構件的成形理論及共性技術。

金屬塑性成形有冷成形、溫成形和熱成形。本案屬于溫熱成形，采用溫熱成形的多內環筋、多形槽，內環筋與本體連接強度高，流線連續。但是采用溫熱成形也存在不能旋轉擠壓冷態金屬，應力較大，凸模屬于垂直懸臂梁受力狀態，應力較大凸模可能彎曲，產生撓度等問題。傳統塑性成形中，筒件內環筋在擠壓方向的盲區，無法通過正擠壓、反擠壓成形橫向內環筋，傳統方式是：先擠壓厚壁筒形件，其次車削凹槽，最后留存形狀部分就是內環筋，傳統內環筋成形方式的特點：1)筒體壁厚必須大于內環筋高度，浪費材料；2)流線全部切斷，降低內環筋與本體筒壁的連接強度；3)生產流程長。例如專利號CN201610837484.4公開的“空心坯料成形大高寬比內環筋的旋轉擠壓成形模具”以及專利號CN201610843696.3公開的“空心坯料成形大高寬比內環筋的旋轉擠壓成形方法”，采用定徑帶的旋轉擠壓作用通過擠壓上下兩側槽部金屬形成內環筋，且凸模每次運動只能成形一條筋或槽。

發明內容

本發明的目的在于提供一種筒形件多內環筋旋轉擠壓成形模具，克服傳統擠壓筒體內部形槽的技術不足，基于在大批量生產條件下，一次加熱，完成高內環筋、多內環筋、各種不同形狀內環筋、無機加余量的等溫擠壓成形，生產效率更高，而且能夠快速更換。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種筒形件多內環筋旋轉擠壓成形模具，其特征在于：

包括分體凸模、仿內形成形套、轉動裝置、浮動裝置、與上模座連接的上模組件以及下模座連接的凹模；

分體凸模包括左凸模、右凸模，左凸模和右凸模相對的側壁為斜面，仿內形成形套包括左成形套、右成形套；左成形套、右成形套分別固定在左凸模、右凸模斜面之外的側壁上；

上模組件包括雙動壓力機穿孔缸接頭、楔塊和推拉裝置，楔塊嵌置在左凸模和右凸模的斜面之間，楔塊上接雙動壓力機穿孔缸接頭，雙動壓力機穿孔缸接頭從上模座中部通孔中穿出；推拉裝置包括左凸模固定板、左固定板液壓缸、右凸模固定板、右固定板液壓缸；左凸模、右凸模分別通過左凸模固定板、右凸模固定板安裝在上模座上，左固定板液壓缸一端固定在上模座上，另一端固定在左凸模固定板上，右固定板液壓缸一端固定在上模座上，另一端固定在右凸模固定板上，左凸模固定板、右凸模固定板分別通過左固定板液壓缸、右固定板液壓缸在上模座上左、右滑動；

轉動裝置連接凹模，帶動凹模在下模座上旋轉；

浮動裝置連接凹模，帶動凹模在下模座上實現上下浮動。