CN106493275A - 薄壁筒类锻件的模具及设计方法 - Google Patents

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武洋斌
申情
苏灵锐
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    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J13/00Details of machines for forging, pressing, or hammering
    • B21J13/02Dies or mountings therefor

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Abstract

本发明涉及一种薄壁筒类锻件的模具及设计方法。模具包括凹模和凸模,凹模包括凹模模座和冲头,冲头与凹模模座过盈配合,冲头可拆卸,使得凹模成为组合模具。在凹模模座处有一个通孔,以便于后期更换冲头。一种薄壁筒类锻件的模具的设计方法,将凹模模座与冲头,凸模模座与镶套分别机加成形;然后,将凹模模座与凸模模座加热到250°‑‑350°,再将凹模模座与凸模模座从加热炉中取出,将冲头与镶套分别放在凹模模座与凸模模座内,冲头与镶套分别与凹模模座与凸模模座过盈配合,冷却至室温。本发明通过将凹模与冲头、凸模模座与镶套分别机加成形,利用热镶的方式,使凹模和凸模成为组合模具结构,解决了冲头断裂使得整个凹模报废的问题。

Description

薄壁筒类锻件的模具及设计方法
技术领域:
本发明属于锻造技术领域,涉及一种锻件模具及设计方法,特别涉及一种薄壁筒类锻件的模具及设计方法。
背景技术:
近年来,随着国内经济的日益增长,生产技术设备的不断完善,航空航天技术的高速发展,筒类锻件的需求量也随之增加。如何在确保锻件成形质量的同时,合理的优化成形装置,从而满足国内外锻造行业的需求,是锻造技术主要研究方向之一。
热锻磨具的损耗约占锻压生产成本的10%-20%,而高温磨损约占热模具失效的70%-75%,因此,高温磨损是影响磨具使用寿命的关键因素。传统的设计方法将凹模与冲头制作成一体化的成形,在空气锤的冲击力下,冲头切入坯料时,除受到较高的摩擦作用以外,还受到较高的冲击、弯曲和剪切摩擦作用。所述锻造模具如图1所示,锻造模具由凹模1和凸模2组成,凹模1是凹模模座10和冲头通过机加所得到的整体模,所述凹模1在型腔同侧上凸锁扣4与凸模2在型腔同侧上的凹锁扣5为间隙配合。凹模1与凸模2在锤击闭合时,凹锁扣5与凸锁扣4起到了定位的作用。所述凹模1上端机加有燕尾6,凸模2下端机加有燕尾7,凹模燕尾6、凸模燕尾7通过斜铁与锤头相连,使得模具牢靠的固定在锤头上。
在现有的锻造模具的条件时,在冲击力的作用下,凸模2承受高的摩擦作用以外,凹模冲头部分还受到较高的冲击、弯曲和剪切作用,加剧其磨损,导致整个凹模报废,从而增大了锻件的锻造成本。
技术内容
本发明要解决的技术问题是:
提供一种薄壁筒类锻件的模具及设计方法,解决冲头断裂导致整个凹模报废的问题。
技术方案:
一种薄壁筒类锻件的模具,包括凹模和凸模,凹模包括凹模模座和冲头,冲头与凹模模座过盈配合,冲头可拆卸,使得凹模成为组合模具。
在凹模模座处有一个通孔,以便于后期更换冲头。
凸模包括凸模模座和镶套,凸模模座和镶套过盈配合,镶套可拆卸,使得凸模成为组合模具。
一种薄壁筒类锻件的模具的设计方法,将凹模模座与冲头、凸模模座与镶套分别机加成形;然后,将凹模模座与凸模模座加热到250°--350°,再将凹模模座与凸模模座从加热炉中取出,将冲头与镶套分别放在凹模模座与凸模模座内,冷却至室温,在热胀冷缩的作用下,冲头与镶套分别与凹模模座与凸模模座过盈配合。
本发明的有益效果是:
本发明通过将凹模与冲头、凸模模座与镶套分别机加成形,利用热镶的方式,使凹模和凸模优化成为组合模具的结构,当冲头损坏后只需要更换冲头而不用更换凹模模座,解决了冲头断裂使得整个凹模报废的问题,将模具使用寿命由100件提高到了500件以上,使得生产效率得到了大幅度的提高,与此同时,缩短了模具制备周期并降低了成本。
附图说明:
图1是现有锻造模具的结构示意图;
图2是本发明的锻造模具的结构示意图
图3是薄壁筒类锻件图
具体案例实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步的阐述
一种薄壁筒类锻件的模具,包括凹模1和凸模2,凹模1包括凹模模座10和冲头3,冲头3与凹模模座10过盈配合,冲头3可拆卸,使得凹模1成为组合模具。
在凹模模座10处有一个通孔9,以便于后期更换冲头3。
凸模2包括凸模模座11和镶套8,凸模模座11和镶套8过盈配合,镶套8可拆卸,使得凸模2成为组合模具。
一种薄壁筒类锻件的模具的设计方法,将凹模模座10与冲头3,凸模模座11与镶套8分别机加成形;然后,将凹模模座10与凸模模座11加热到250°--350°,再将凹模模座10与凸模模座11从加热炉中取出,将冲头3与镶套8分别放在凹模模座10与凸模模座11内,冷却至室温,在热胀冷缩的作用下,冲头3与镶套8分别与凹模模座10与凸模模座11过盈配合。
如图3所示,某型飞机的锻件制备所需的锻件形状为薄壁筒类,筒厚度为35mm,投影面积为0.14m2时,筒高度为291mm,需冲压中间部分使得坯料锻造成形。
在凹模模座10处有一个通孔9,当冲头3损坏时,将冲头3置于水槽中进行水冷,在热胀冷缩的作用下,冲头3部分发生收缩,利用顶出装置,从通孔9中将冲头3顶出,更换冲头3。
当镶套8损坏时,通过机加去掉镶套8。
利用本发明模具进行锻造,将模具进行锻前预热后,将该筒轴坯料置于凸模2的型腔内,在锻锤上进行锻造,在12个批次后,凹模模座10与凸模模座11处于完好状态。由于组合模具的便捷性和灵活性,使得该薄壁筒类的生产周期大大缩短,生产效率得到了提高。

Claims (4)

1.一种薄壁筒类锻件的模具,包括凹模(1)和凸模(2),其特征在于,凹模(1)包括凹模模座(10)和冲头(3),冲头(3)与凹模模座(10)过盈配合,冲头(3)可拆卸,使得凹模(1)成为组合模具。
2.如权利要求1所述薄壁筒类锻件的模具,其特征在于,在凹模模座(10)有一个通孔(9),以便于后期更换冲头(3)。
3.如权利要求1或2所述薄壁筒类锻件的模具,其特征在于,凸模(2)包括凸模模座(11)和镶套(8),凸模模座(11)和镶套(8)过盈配合,镶套(8)可拆卸,使得凸模(2)成为组合模具。
4.一种薄壁筒类锻件的模具的设计方法,其特征在于,将凹模模座(10)与冲头(3),凸模模座(11)与镶套(8)分别机加成形;然后,将凹模模座(10)与凸模模座(11)加热到250°--350°,再将凹模模座(10)与凸模模座(11)从加热炉中取出,将冲头(3)与镶套(8)分别放在凹模模座(10)与凸模模座(11)内,冷却至室温。
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