[發明專利]一種高溫下脹瓣可回退的脹形模具及方法

在審

• 申請號: 202010988270.3
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112122461A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 段新民;陳學鑫;吳蓉昆;尹佳美
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽黎明航空發動機有限責任公司
• 主分類號: B21D37/10
• 分類號: B21D37/10;B21D31/04;B21D53/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

本發明提供一種高溫下脹瓣可回退的脹形模具及方法，模具包括下模板，內支撐環和外支撐環通過螺栓與下模板連接，內支撐環和外支撐環間設置有楔塊；下模板內部開設有若干圓形通孔；外支撐環和內支撐環的上端通過螺栓與滑道板連接，滑道板上表面開設有T形槽，脹瓣底部連接的導向板與T形槽滑動連接，脹瓣底部開設有與楔塊配合的V形槽；滑道板上與楔塊對應的位置上開有扇形孔；外限位環、內限位環通過螺栓連接到滑道板的上表面，脹芯上表面通過螺釘與上模板連接。本發明利用熱成形設備頂桿的頂出力，推動轉接板及固定在轉接板上的楔塊，在楔塊作用力下推動模具的脹瓣回退，實現在600～900攝氏度高溫下下脹瓣結構脹形模具的脹瓣回退，適合工程化連續生產。

技術領域

本發明屬于環形件熱脹形技術領域，尤其涉及一種高溫下脹瓣可回退的脹形模具及方法。

背景技術

環形件的脹形可采用柔性介質脹形，也可采用剛性模進行，而剛性模具結構中最常見的就是脹瓣模，而在熱狀態(600～900攝氏度)脹形，模具材料必須采用抗氧化能力強且有一定熱強度的耐熱鋼，熱狀態下的各種材料均不具有很高的硬度，也不可避免表面氧化，不能形成良好的表面光度，以保證活動件間的良好活動配合，另外在高溫下各種類型的彈簧會失效，無法正常使用；目前一般常用的環形件脹形模具包括以下幾種：如圖1所示利用彈簧實現脹瓣回退的脹瓣脹形模具，如圖2所示利用錐面上的縱向滑道、借助設備頂桿頂出力實現脹瓣回退的模具，如圖3所示采用手工操作使脹瓣回退的模具，上述三種均為環形件的脹形模具，但均存在某些缺陷：利用彈簧實現脹瓣回退的脹瓣脹形模具中彈簧在高溫下會退火失效，無法正常工作，在熱狀態下無法使用；利用錐面上的縱向滑道、借助設備頂桿頂出力實現脹瓣回退的模具，因在成形施壓過程中存在3處滑動配合面，模具高溫下滑動配合面無法具備滿足要求的硬度和表面粗糙度，摩擦力很大，不能按設計意圖實現脹瓣外脹動作，并且“研?！爆F象較為嚴重，甚至可能達到表面接近焊合的狀態，無法在高溫下正常工作；采用手工操作使脹瓣回退的模具，因沒有模具機械回退機構，需要在產品完成熱狀態脹形后，模具和零件冷卻至常溫方可取件，不適合批量連續生產的工程化需要。因此，亟需一種在高溫下使用的脹瓣結構模具，盡量較小施壓下的滑動配合，且需要借助外部施力實現脹瓣的可靠回退，并可工程化連續生產。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種高溫下脹瓣可回退的脹形模具及方法，利用熱成形設備頂桿的頂出力，推動轉接板及固定在轉接板上的楔塊，在楔塊作用力下推動模具的脹瓣回退，實現在600～900攝氏度高溫下下脹瓣結構脹形模具的脹瓣回退，適合工程化連續生產。

一種高溫下脹瓣可回退的脹形模具，包括下模板，所述下模板上表面同軸開有兩個止口，內支撐環和外支撐環通過螺栓與下模板連接，安裝在止口內，內支撐環安裝在外支撐環內部；內支撐環和外支撐環間設置有楔塊；下模板內部按熱成形設備的頂桿位置開設有若干圓形通孔；外支撐環和內支撐環的上端通過螺栓與滑道板連接，所述滑道板上表面開設有T形槽，T形槽向心按圓周均布，脹瓣底部連接的導向板與T形槽滑動連接，脹瓣底部開設有與楔塊配合的V形槽；滑道板上與楔塊對應的位置上開有扇形孔；所述楔塊沿圓周方向與滑道板上的T形槽間隔分布；所述滑道板上表面靠近外側面處開設有止口，外限位環通過螺栓連接到滑道板的上表面，外限位環的內徑與滑道板的止口相配合，內限位環通過螺栓連接在滑道板的上表面，脹芯設置在脹瓣內部，內限位環的上表面為脹芯的最大下壓位置；脹芯上表面通過螺釘與上模板連接，上模板與熱成形設備上平臺連接；脹形外表面為錐形，與脹瓣內表面錐度相同。

當熱成形設備頂桿與楔塊無法處于同一位置時，所述楔塊底部設置有連接板，所述轉接板與楔塊是活動連接或一體成型結構，所述連接板的中部開設有中心孔，與內支撐環的外圓柱面間隙配合。

脹瓣與T形槽數量相等。

所述脹瓣下表面設置有沿直徑方向的溝槽，溝槽寬度與導向板上端寬度為配合關系。

所述滑道板下表面同軸開設有兩個止口，內支撐環與外支撐環分別與兩個止口配合，使滑道板與下模板同軸。