CN110961563B - 一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法，其特征在于，通过合理设计分模面，找到水平面和拔模面之间的平衡角，通过旋转锻件，改变锻件在模具型腔中的摆放位置，起到平衡侧向力的作用，使锻件好成型、易出模并减小锻件错移量，对模具及设备的损伤降到最小，为锻件的曲线分模提供一种新的设计思路。

Description

一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法
技术领域
本发明涉及一种模锻件曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法，属于锻造技术领域。
背景技术
航空航天用大型结构复杂模锻件，常常因其复杂的结构特征，在模具设计中，选择平面分模后，锻件会出现难成型，难出模；选择曲线分模，曲线分模面和拔模面选择不当，会影响锻件在模具型腔中摆放位置不同，在模锻锻造时，侧向力较大，一方面导致锻件错移量增大，使锻件加工余量不均匀，严重时，会导致锻件报废。另一方面会对模具和锻造设备造成影响。
发明内容
本发明目的是提出一种模锻件曲线分模减小锻件侧向力的设计方法。
本发明的技术方案是一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法，通过合理设计，找到平衡角，通过旋转锻件，从而改变锻件在模具型腔中的摆放位置，起到平衡侧向力的作用。
所述方法采取以下步骤：如图1所示，
步骤一：分析锻件结构特征，确定锻件在上、下模具分模面上的特征点1、特征点2、特征点3、特征点4、特征点5；
步骤二：按顺序连接特征点1到特征点5，形成曲线，沿曲线的法线方向延伸，形成曲线分模面；
步骤三：连接特征点的起点和终点成直线，沿该直线的法线方向延伸，形成拔模面；
步骤四：拔模面与经过特征点1的水平面1形成夹角，为平衡角θ1；
拔模面与经过特征点5的水平面2形成夹角，为平衡角θ2；
步骤五:锻件沿经过特征点1的水平面1与经过特征点1的曲线分模面的交线(轴线)旋转θ1角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2；
锻件沿经过特征点5的水平面2与经过特征点5的曲线分模面的交线(轴线)旋转θ2角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2；
所述特征点数量为3个以上。
所述特征点数量为4个。
步骤四和步骤五所述θ1和θ2为水平面和拔模面的平衡角。
所述步骤四和步骤五θ1＝θ2。
所述设计方法是在CATIA软件中设计生成。
所述方法适合于金属和合金锻造。
本发明的有益效果是：
通过平横侧向力，减小锻件错移量，使锻件好成型、易出模并减小锻件错移量，对模具及设备的损伤降到最小，为锻件的曲线分模提供一种新的设计思路。
附图说明
图1为本发明曲线分模设计；
图2为实施例曲线分模设计。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步的详细说明
一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法，通过合理的设计，找到水平面和拔模面之间的平衡角，通过旋转锻件，从而改变锻件在模具型腔中的摆放位置，起到平衡侧向力的作用。采取以下步骤：
步骤一：分析锻件结构特征，确定锻件在上、下模具分模面上的特征点；
步骤二：按顺序连接特征点，形成曲线，沿曲线的法线方向延伸，形成曲线分模面；
步骤三：连接特征点的起点和终点成直线，沿该直线的法线方向延伸，形成拔模面；
步骤四：拔模面与经过特征点起点的水平面的夹角，为平衡角θ1；
拔模面与经过特征点终点的水平面的夹角，为平衡角θ2；
步骤五:锻件沿经过特征点起点的水平面与经过特征点起点的曲线分模面的交线旋转θ1角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2；锻件沿经过特征点终点的水平面与经过特征点终点的曲线分模面的交线旋转θ2角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2；
步骤二中所述特征点数量为3个以上，具体的为4个。
步骤四和步骤五所述θ1和θ2为锻件水平面与拔模面的平衡角。步骤四和步骤五所述θ1＝θ2。所述设计方法在CATIA软件中设计生成。所述方法适合于金属和合金锻造。
实施例
某型机用大型复杂结构上摇臂锻件，材料为A-100超高强度钢，锻件结构尺寸：927×385×279；按以下步骤进行，具体如图2所示：
(1)首先找到锻件在模具上、下型腔中分模面的特征点A、B、C、D。
(2)按顺序连接A、B、C、D点，成ABCD曲线，沿ABCD曲线的法线方向延伸，形成ABCD曲面，即曲线分模面
(3)连接A、D点，沿AD直线的法线方向延伸,为拔模面。
(4)水平面1与拔模面形成8°夹角即为平衡角1。
水平面2与拔模面形成8°夹角即为平衡角2。
(5)锻件沿平面1与曲线分模面的交线(轴线)旋转8°，即锻件在模具型腔中摆放由位置1转变为位置2。
锻件沿平面2与曲线分模面的交线(轴线)旋转8°，即锻件在模具型腔中摆放由位置1转变为位置2。
模具通过合理设计后，改变了锻件在模具型腔中的位置，减小了模锻生产过程中因打击产生的侧向力，使锻件错移量得到更好的控制，对模具和设备的损伤降到最小。

Claims (7)

1.一种曲线分模减小锻件侧向力的模具设计方法，其特征在于，通过合理的设计，找到水平面和拔模面之间的平衡角，通过旋转锻件，从而改变锻件在模具型腔中的摆放位置，起到平衡侧向力的作用,所述的模具设计方法，采取以下步骤：
步骤一：分析锻件结构特征，确定锻件在上、下模具分模面上的特征点；
步骤二：按顺序连接特征点，形成曲线，沿曲线的法线方向延伸，形成曲线分模面；
步骤三：连接特征点的起点和终点成直线，沿该直线的法线方向延伸，形成拔模面；
步骤四：拔模面与经过特征点起点的水平面的夹角为平衡角θ1；
拔模面与经过特征点终点的水平面的夹角为平衡角θ2；
步骤五:锻件沿经过特征点起点的水平面与经过特征点起点的曲线分模面的交线旋转θ1角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2；锻件沿经过特征点终点的水平面与经过特征点终点的曲线分模面的交线旋转θ2角，从而改变锻件在模具型腔中的位置1到位置2。
2.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，步骤二中所述特征点数量为3个以上。
3.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，步骤二中所述特征点数量为4个。
4.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，步骤四和步骤五所述θ1和θ2为锻件水平面与拔模面的平衡角。
5.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，步骤四和步骤五中的θ1＝θ2。
6.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，所述设计方法在CATIA软件中设计生成。
7.如权利要求1所述的模具设计方法，其特征在于，所述方法适合于金属或合金锻造。
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