CN109078994A - 薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法 - Google Patents

薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向‑径向分流挤压成形方法，它包含如下步骤：一、坯料下料；二、均匀化热处理，制备圆环柱预成形件；三、使用薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向‑径向分流挤压成形模具，对预成形件进行局部径向挤压，成形出底部凸缘以及部分纵筋，制得半成品一；四、进行轴向‑径向分流挤压，实现一次装模即可同时成形出薄壁、宽凸缘及其外部纵筋，制得半成品二；五、热处理及外表面机加，制得最终筒形件；本发明实现了一次装模即可同时成形出薄壁、凸缘及其外部纵筋，缩短了制造流程，降低了劳动强度，具有制造流程短、精度高、低成本等优点。

Description

薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法
技术领域
本发明涉及精确挤压成形技术领域，具体涉及一种薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法。
背景技术
薄壁宽凸缘带纵筋筒形类构件在航空航天、交通运输、装备制造等领域中被广泛应用，是实现联接作用的重要部件，在使用过程中，要求有较高的力学性能，其整体刚度、强度对装备的性能起决定性的作用。此类构件的结构特征为：筒壁较薄，具有较宽凸缘，其截面壁厚差较大，凸缘处壁厚大于筒体壁厚，且外侧面带多条纵向加强筋，其机械性能、尺寸精度均要求较高。
目前，此类构件的主要制造工艺为钢板机加工后焊接成形，其缺陷为：产品强度较低，抗冲击性较差，材料焊接部分易出现疲劳裂纹，机械性能较差，整体寿命较低，且整体质量较大，无法满足装备的轻量化需求。而采用常规挤压成形方法，需要进行多次装模、脱模才能成形，且常规挤压采取扩口后翻遍的工艺容易造成其筒体外侧面纵筋产生折叠缺陷。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，该方法实现了一次装模即可同时成形出薄壁、凸缘及其外部纵筋。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，它包含如下步骤：
一、坯料下料；
二、均匀化热处理，制备圆环柱预成形件；
三、使用薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形模具：它包含凸模芯轴、分瓣凹模、液压缸固定板；所述的分瓣凹模设在凸模芯轴的下方；分瓣凹模设在液压缸固定板的上方；凸模芯轴与分瓣凹模、液压缸固定板之间形成模具型腔；凸模芯轴通过凸模固定板及上模板与液压机上滑块固定连接；分瓣凹模的外侧与液压缸连接；液压缸固定在液压缸固定板上；液压缸固定板与凸模芯轴之间设有底部凸缘成形空间；通过安装在液压缸固定板上面的液压缸推动四瓣分瓣凹模同时向模具中心进给，对预成形件进行局部径向挤压，成形出底部凸缘以及部分纵筋，制得半成品一；
四、液压缸控制分瓣凹模保持进给位置不动，液压机上滑块下压，使固定在上滑块上的凸模芯轴带动半成品一上的金属材料继续下行，进行轴向-径向分流挤压，实现一次装模即可同时成形出薄壁、宽凸缘及其外部纵筋，制得半成品二；
五、热处理及外表面机加，制得最终筒形件。
进一步，所述的分瓣凹模由第一分瓣、第二分瓣、第三分瓣、第四分瓣组成；每个分瓣整体均呈L形结构；第一分瓣、第二分瓣、第三分瓣、第四分瓣上设有若干弧形缺口；
进一步，所述的凸模芯轴整体为T形结构。
采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明所述的薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，实现了一次装模即可同时成形出薄壁、凸缘及其外部纵筋，缩短了制造流程，降低了劳动强度，具有制造流程短、精度高、低成本等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是制得半成品一时本发明工作状态示意图；
图2是制得半成品二时本发明工作状态示意图；
图3是预成形件的剖视图；
图4是步骤三中半成品一的整体示意图；
图5是步骤三中半成品一的剖视图；
图6是步骤四中半成品二的整体示意图；
图7是步骤四中半成品二的剖视图；
图8是凸模芯轴的结构示意图；
图9是分瓣凹模的结构示意图。
附图标记说明：
1、液压缸固定板；2、分瓣凹模；3、半成品一；4、凸模芯轴；5、半成品二；6、预成形件；2-1、第一分瓣；2-2、第二分瓣；2-3、第三分瓣；2-4、第四分瓣；2-5、弧形缺口；3-1、底部凸缘；3-2、部分纵筋；5-1、薄壁；5-2、外部纵筋；5-3、宽凸缘。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步的说明。
本具体实施方式采用的技术方案是：它包含如下步骤：
一、坯料下料；
二、均匀化热处理，制备圆环柱预成形件6，预成形件6结构参看图3所示；
三、参看图1所示，通过安装在液压缸固定板1上面的液压缸(图中未示出)推动四瓣分瓣凹模2同时向模具中心进给，对预成形件6进行局部径向挤压，成形出底部凸缘3-1以及部分纵筋3-2，制得半成品一3；半成品一3的结构参看图4-5所示；
四、参看图2所示，液压缸控制分瓣凹模2保持进给位置不动，液压机上滑块(图中未示出)下压，使固定在上滑块上的凸模芯轴4带动半成品一3上的金属材料继续下行，进行轴向-径向分流挤压，实现一次装模即可同时成形出薄壁5-1、宽凸缘5-3及其外部纵筋5-2，制得半成品二5；半成品二5的结构参看图6-7所示；
五、热处理及外表面机加，制得最终筒形件。
参看图1-2所示，一种薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形模具：它包含凸模芯轴4、分瓣凹模2、液压缸固定板1；所述的分瓣凹模2设在凸模芯轴4的下方；分瓣凹模2设在液压缸固定板1的上方；凸模芯轴4与分瓣凹模2、液压缸固定板1之间形成模具型腔；凸模芯轴4通过凸模固定板(图中未示出)及上模板(图中未示出)与液压机上滑块(图中未示出)固定连接；分瓣凹模2的外侧与液压缸(图中未示出)连接；液压缸固定在液压缸固定板1上；液压缸固定板1与凸模芯轴4之间设有底部凸缘成形空间。
参看图9所示，所述的分瓣凹模2由第一分瓣2-1、第二分瓣2-2、第三分瓣2-3、第四分瓣2-4组成；每个分瓣整体均呈L形结构；第一分瓣2-1、第二分瓣2-2、第三分瓣2-3、第四分瓣2-4上设有若干弧形缺口2-5。
参看图8所示，所述的凸模芯轴4整体为T形结构。
采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明所述的薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法和模具，实现了一次装模即可同时成形出薄壁、凸缘及其外部纵筋，缩短了制造流程，降低了劳动强度，具有制造流程短、精度高、低成本等优点。
以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，其特征在于它包含如下步骤：
一、坯料下料；
二、均匀化热处理，制备圆环柱预成形件；
三、使用薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形模具，它包含凸模芯轴、分瓣凹模、液压缸固定板；所述的分瓣凹模设在凸模芯轴的下方；分瓣凹模设在液压缸固定板的上方；凸模芯轴与分瓣凹模、液压缸固定板之间形成模具型腔；凸模芯轴通过凸模固定板及上模板与液压机上滑块固定连接；分瓣凹模的外侧与液压缸连接；液压缸固定在液压缸固定板上；液压缸固定板与凸模芯轴之间设有底部凸缘成形空间；通过安装在液压缸固定板上面的液压缸推动四瓣分瓣凹模同时向模具中心进给，对预成形件进行局部径向挤压，成形出底部凸缘以及部分纵筋，制得半成品一；
四、液压缸控制分瓣凹模保持进给位置不动，液压机上滑块下压，使固定在上滑块上的凸模芯轴带动半成品一上的金属材料继续下行，进行轴向-径向分流挤压，实现一次装模即可同时成形出薄壁、宽凸缘及其外部纵筋，制得半成品二；
五、热处理及外表面机加，制得最终筒形件。
2.根据权利要求1所述的薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，其特征在于，第三、四步中所述的分瓣凹模由第一分瓣、第二分瓣、第三分瓣、第四分瓣组成；每个分瓣整体均呈L形结构；第一分瓣、第二分瓣、第三分瓣、第四分瓣上设有若干弧形缺口。
3.根据权利要求1所述的薄壁宽凸缘立筋筒形件轴向-径向分流挤压成形方法，其特征在于；第三、四步中所述的凸模芯轴整体为T形结构。
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