CN110227745B - 一种内凹几字形内环封严套成形模具及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内凹几字形内环封严套成形模具及方法，成形装置包括凸模(2)、凹模(3)、导板(4)、凹模框(5)、顶板(6)和后导柱模架(7)。成型时，采用沿着内环封严套(1)扇形槽弦长方向且垂直于几字形截面底环面(1c)的扇形曲面将内环封严套(1)划分为直腰形面和斜腰形面两个部分，然后使用直角凹模(3a)和斜角凹模(3b)将两个部分同时冲压成形。本发明一次性完成零件的成形，并且零件装卸方便，形面质量好。

Description

一种内凹几字形内环封严套成形模具及方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别是一种用于发动机的内凹“几”字形内环封严套的成形模具及成形方法。

背景技术

如图1和图2所示，为一种用于发动机的内环封严套结构。所成形的内环封严套1是一个截面为内凹的倒“几”字形扇形槽形薄壁钣金件，内环封严套1外侧环面由于内环封严套1有一面形面向内与底环面成锐角，另一面形面向与底环面成直角。采用通常弯曲成形结构，由于模具在液压机上都是上下运动的，锐角面合模时会产生干涉不能完成成形，成形后零件包在凸模上，拆卸零件困难。

目前工艺采用平板毛料弯曲成截面为倒“几”字形扇形槽形件，再采用内形胎手工敲修向内凹形面，这种工艺工序长，工作量大，形面质量差，内形胎在成形后不易从零件中拆卸。

发明内容

本发明旨在提出一种发动机内凹几字形内环封严套成形模具及成形方法，以便提高成形质量，简化工艺路线，减少模具数量，提高效率。

一种内凹几字形内环封严套成形方法，采用沿着内环封严套扇形槽弦长方向且垂直于几字形截面底环面的扇形曲面将内环封严套划分为直腰形面和斜腰形面两个部分，然后两个部分同时冲压成形。

一种内凹几字形内环封严套成形装置，包括凸模、凹模、导板、凹模框、顶板和后导柱模架；

所述凸模呈长方体状，长方体的长度大于内环封严套扇形槽的弦长，长方体的下端为一条与内环封严套几字形截面轮廓一致且与扇形槽内表面贴合的成形面，长方体的上端平面与后导柱模架的上模板下端面连接；

所述凹模的截面轮廓为直角梯形，凹模的长度与凸模长度相等，凹模的上端面为与内环封严套外形面一致并贴合的成形面，凹模的直腰侧面有从上至下贯通的T形槽，凹模的斜腰侧面有从上至下平行于斜腰且贯通的T形槽，凹模被其上端成形面的中心截面拆分为直角凹模和斜角凹模两部分；

所述导板为截面呈T字形的矩形键；

所述凹模框为一中间带台阶通槽的矩形轮廓框架，凹模框通过连接件固定于后导柱模架的下模板上，凹模框的中间台阶通槽下部为矩形槽，矩形槽内为顶板，矩形槽尺寸与顶板相同，顶板下端面置于后导柱模架的下模板上，凹模框的中间台阶通槽的上部为一个截面呈直角梯形状的梯形槽，梯形槽与凹模外形一致，梯形槽的两侧面分别有与凹模两侧面T形槽位置对应的矩形通槽，两块导板分别固定在凹模框的矩形通槽内，导板的T字形头部位于凹模两侧面T形槽内使得直角凹模可沿凹模框直腰侧面上下滑动，斜角凹模可沿凹模框斜腰侧面上下滑动；

所述顶板为矩形板；

所述后导柱模架包括矩形截面的上模板和下模板。

进一步，所述导板的长度小于凹模框内梯形槽的直腰和斜腰长度。

一种采用上述内凹几字形内环封严套成形装置的成形方法，包括以下步骤：

装毛料，将后导柱模架的上模板固定在液压机上平台上，下模板固定在液压机下平台上，开动液压机，使液压机顶杆向上运动，顶板在液压机顶杆的推动下向上运动，此时，直角凹模在顶板的推动下沿导板在凹模框直腰侧面向上移动，斜角凹模在顶板的推动下沿导板在凹模框斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模和斜角凹模形成缝隙，当直角凹模和斜角凹模的上端面成形面之间宽度尺寸大于内环封严套外形宽度时，将毛料放在直角凹模和斜角凹模的上端面；

成形，开动液压机上平台带动后导柱模架的上模板和凸模向下运动，此时，凸模下端面将毛料板料压入凹模成形面内，凸模继续向下运动推动凹模的直角凹模和斜角凹模分别沿凹模框直腰侧面和斜腰侧面向下运动的同时，斜角凹模b沿水平方向向内移动挤压内环封严套的锐角面一侧，当顶板下表面与后导柱模架的下模板上表面贴合时停止运动，调节压力，保压，完成零件成形；

取出零件：开动液压机，使液压机顶杆向上运动，顶板在液压机顶杆的推动下也向上运动，此时，直角凹模在顶板的推动下沿导板在凹模框直腰侧面向上移动，斜角凹模在顶板的推动下沿导板在凹模框斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模和斜角凹模形成缝隙，当直角凹模和斜角凹模的上端面成形面之间宽度尺寸大于内环封严套外形宽度时，取出成形后的零件。

此外，装毛料前还包括下料步骤，下料采用矩形板料，且矩形板料的尺寸按照内环封严套的展开尺寸加上加工余量计算。

与现有技术相比，本发明提出了一种发动机加力内凹“几”字形内环封严套成形模具及成形方法，一次性完成零件的成形，并且零件装卸方便，形面质量好，提高了成形精度，简化了工艺路线，减少了模具数量，降低了成形成本，满足了发动机研制的需要。

附图说明

图1是本发明中涉及的内凹“几”字形内环封严套结构示意图；

图2是图1的A—A剖视图；

图3是本发明结构示意图；

图4是本发明中凸模结构示意图；

图4a是图4的断面图；

图5是本发明中凹模俯视图；

图6是本发明中凹模框结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述。

如图1和图2所示，发动机内凹“几”字形内环封严套成形模具，所成形的内凹“几”字形内环封严套是一个截面为内凹的倒“几”字形的扇形槽形薄壁钣金件，内环封严套1一外侧环面与底环面1c成直角，形成内环封严套1的直角面1a，另一面(内侧环面)由于内环封严套1向内与底环面1c成锐角，形成内环封严套1的锐角面1b；

如图3，用于上述内凹“几”字形内环封严套的成形模具由凸模2、凹模3、导板4、凹模框5、顶板6、后导柱模架7组成；

如图3，后导柱模架7是一个由上、下模板和两个导柱、导套组成的组件，在下模板有液压机顶杆通过孔，顶杆孔的位置与液压机顶杆的位置对应；

如图4和图4a，凸模2是一个长方体，长方体的长度长于内环封严套1扇形的弦长，长方体的下端面形面与内环封严套1倒“几”字扇形槽内表面一致并贴合；长方体的上端面为平面，长方体上平面与后导柱模架7的上模板下端面贴合并通过紧固件与上模板连接；

如图5，凹模3是一分为二的一个截面轮廓为直角梯形的梯形体，梯形体与凸模2长度相同，梯形体的上端面大与下端面，梯形体的上端面形面与内环封严套1外形面一致并贴合，凹模3的直腰侧面有从上至下贯通的T形槽，凹模3的斜腰侧面有从上至下平行于斜面贯通的T形槽，凹模3沿内环封严套1底部底环面1c的中心垂直截面分为两块，直腰面的一侧为直角凹模3a，直角凹模3a与内环封严套直角面1a位于一侧，斜腰面一侧为斜角凹模3b，斜角凹模3b与内环封严套锐角面1b位于一侧，且与底平面成钝角；

如图3，导板4为截面为T字形的矩形键；

如图3，顶板6为矩形板；

如图,6，凹模框5为一中间带台阶通槽的矩形框，凹模框5通过连接件固定于后导柱模架7的下模板上，凹模框5的中间台阶通槽的下半部分为矩形槽，顶板6位于矩形槽内，尺寸与顶板6形同，顶板6放置在后导柱模架7的下模板上并能保持上下移动顺畅，凹模框5的中间台阶通槽的上半部分为个截面为直角梯形的梯形槽，与凹模3外形一致，凹模3位于凹模框5的梯形槽内，在凹模框5梯形槽的两侧面分别有与凹模3两侧面T形槽位置对应的矩形通槽，两块导板4分别固定在凹模框5的矩形通槽内，导板4的T形头部位于凹模3两侧面T形槽内，直角凹模3a可沿凹模框5直腰侧面上下滑动，斜角凹模3b可沿凹模框5斜腰侧面上下滑动。

使用如上面的成形模具成形发动机内凹“几”字形内环封严套的方法，成形的步骤如下：

1、下料：采用高温合金板材下料，毛料是矩形板料，用零件展开尺寸加上加工余量计算出板料尺寸；

2、装毛料：在400KN液压机上进行成形，将成形模具的上模板固定在液压机上平台上，成形模具的下模板固定在液压机下平台上；开动液压机，使液压机顶杆向上运动，成形模具顶板6在液压机顶杆的推动下向上运动，此时，直角凹模3a在顶板6的推动下沿导板4在凹模框5直腰侧面向上移动，斜角凹模3b在顶板6的推动下沿导板4在凹模框5斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模3a和斜角凹模3b形成缝隙，当直角凹模3a和斜角凹模3b的上端面口部(即直角凹模3a和斜角凹模3b的成形面形成的成形空腔)宽度尺寸大于内环封严套1外形宽度时，将毛料放在直角凹模3a和斜角凹模3b的上端面；

3、成形：开动液压机上平台带动后导柱模架7的上模板和凸模2向下运动，此时，凸模2下端面将毛料板料压入凹模3形面内，凸模2继续向下运动推动凹模3的直角凹模3a和斜角凹模3b分别沿凹模框5直腰侧面和斜腰侧面向下运动的同时，斜角凹模3b沿水平方向向内移动挤压内环封严套1的锐角面，当顶板6下表面与后导柱模架7的下模板上表面贴合时停止运动，调节压力为50MPa～200MPa，保压10min～20min，完成零件成形；

4、取出零件：开动液压机，使液压机顶杆向上运动，成形模具的顶板6在液压机顶杆的推动下也向上运动，此时，直角凹模3a在顶板6的推动下沿导板4在凹模框5直腰侧面向上移动，斜角凹模3b在顶板6的推动下沿导板4在凹模框5斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模3a和斜角凹模3b形成缝隙，当直角凹模3a和斜角凹模3b的上端面口部(即直角凹模3a和斜角凹模3b的成形面形成的成形空腔)宽度尺寸大于内环封严套1外形宽度时，取出成形后的零件。

采用本发明的内凹“几”字形内环封严套成形模具及成形方法，一次性完成零件的成形，并且零件装卸方便，形面质量好。

Claims (4)

1.一种内凹几字形内环封严套成形装置，其特征在于：包括凸模（2）、凹模（3）、导板（4）、凹模框（5）、顶板（6）和后导柱模架（7）；

所述凸模（2）呈长方体状，长方体的长度大于内环封严套（1）扇形槽的弦长，长方体的下端为一条与内环封严套（1）几字形截面轮廓一致且与扇形槽内表面贴合的成形面，长方体的上端平面与后导柱模架（7）的上模板下端面连接；

所述凹模（3）的截面轮廓为直角梯形，凹模（3）的长度与凸模（2）长度相等，凹模（3）的上端面为与内环封严套（1）外形面一致并贴合的成形面，凹模（3）的直腰侧面有从上至下贯通的T形槽，凹模（3）的斜腰侧面有从上至下平行于斜腰且贯通的T形槽，凹模（3）被其上端成形面的中心截面拆分为直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）两部分；

所述导板（4）为截面呈T字形的矩形键；

所述凹模框（5）为一中间带台阶通槽的矩形轮廓框架，凹模框（5）通过连接件固定于后导柱模架（7）的下模板上，凹模框（5）的中间台阶通槽下部为矩形槽，矩形槽内为顶板（6），矩形槽尺寸与顶板（6）相同，顶板（6）下端面置于后导柱模架（7）的下模板上，凹模框（5）的中间台阶通槽的上部为一个截面呈直角梯形状的梯形槽，梯形槽与凹模（3）外形一致，梯形槽的两侧面分别有与凹模（3）两侧面T形槽位置对应的矩形通槽，两块导板（4）分别固定在凹模框（5）的矩形通槽内，导板（4）的T字形头部位于凹模（3）两侧面T形槽内使得直角凹模（3a）可沿凹模框（5）直腰侧面上下滑动，斜角凹模（3b）可沿凹模框（5）斜腰侧面上下滑动；

所述顶板（6）为矩形板；

所述后导柱模架（7）包括矩形截面的上模板和下模板。

2.根据权利要求1所述的内凹几字形内环封严套成形装置，其特征在于：所述导板（4）的长度小于凹模框（5）内梯形槽的直腰和斜腰长度。

3.一种采用权利要求1所述内凹几字形内环封严套成形装置的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

装毛料，将后导柱模架（7）的上模板固定在液压机上平台上，下模板固定在液压机下平台上，开动液压机，使液压机顶杆向上运动，顶板（6）在液压机顶杆的推动下向上运动，此时，直角凹模（3a）在顶板（6）的推动下沿导板（4）在凹模框（5）直腰侧面向上移动，斜角凹模（3b）在顶板（6）的推动下沿导板（4）在凹模框（5）斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）形成缝隙，当直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）的上端面成形面之间宽度尺寸大于内环封严套（1）外形宽度时，将毛料放在直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）的上端面；

成形，开动液压机上平台带动后导柱模架（7）的上模板和凸模（2）向下运动，此时，凸模（2）下端面将毛料板料压入凹模（3）成形面内，凸模（2）继续向下运动推动凹模（3）的直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）分别沿凹模框（5）直腰侧面和斜腰侧面向下运动的同时，斜角凹模（3b）沿水平方向向内移动挤压内环封严套（1）的锐角面一侧，当顶板（6）下表面与后导柱模架（7）的下模板上表面贴合时停止运动，调节压力，保压，完成零件成形；

取出零件：开动液压机，使液压机顶杆向上运动，顶板（6）在液压机顶杆的推动下也向上运动，此时，直角凹模（3a）在顶板（6）的推动下沿导板（4）在凹模框（5）直腰侧面向上移动，斜角凹模（3b）在顶板（6）的推动下沿导板（4）在凹模框（5）斜腰侧面向上移动的同时沿水平方向向外移动，此时，直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）形成缝隙，当直角凹模（3a）和斜角凹模（3b）的上端面成形面之间宽度尺寸大于内环封严套（1）外形宽度时，取出成形后的零件。

4.根据权利要求3所述的成形方法，其特征在于：装毛料前还包括下料步骤，下料采用矩形板料，且矩形板料的尺寸按照内环封严套（1）的展开尺寸加上加工余量计算。

Images