CN201049377Y - 高温合金等温锻造的大型组合模具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高温合金等温锻造的大型组合模具，该模具由上型模(2)和下型模(1)组成。上型模(2)由上模座(4)、上模内块(3)和上模套(5)组成；上模座(4)和上模套(5)固接在一起，上模内块(3)装在由上模座(4)和上模套(5)组成的内环里。下型模(1)由下模外套(7)、下模座(8)、下模内套(9)和下模内块(10)组成；下模外套(7)的内环正好套住下模内套(9)的外环并用螺栓固接在下模座(8)上，下模内块(10)的上部“凸”形圆柱面装在由下模内套(9)和下模座(8)组成的内环里面并可上下移动，下模内块(10)的底端装有卡环(11)。上型模(2)和下型模(1)合模成一套模具。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种锻造模具，特别是高温合金等温锻造的大型组合模具。
背景技术
在锻造航空发动机的大型涡轮盘等形状复杂的高温合金锻件过程中，由于材料的流动应力较高，一般采用等温锻造成形，等温锻造要求模具在高温下使用，模具的表面要能承受较大的应力。
目前用于高温合金等温锻造生产的模具为整体模具或锻件包套整体模具，所述整体模具是指锻模的上型模和下型模分别为整体结构，采用整体模结构进行等温锻造生产盘形锻件，一般只适用于直径小于Φ600mm、加热温度小于950℃的中小型锻件。对于直径大于Φ800mm、加热温度大于950℃的大中型盘形锻件，若采用整体模锻结构，一是在模具型腔底部即下型模模块内所受的拉应力和剪切应力较大，造成模具的使用寿命较，而且锻造后锻件处于下型模拉应力集中的部位导致锻件易粘模，不易取出；二是制造大型模具需要大型真空熔炼炉，当模具的直径尺寸大于Φ1300mm时，所需模具的重量高达2000kg，由于模具采用铸造高温合金材料铸造成形，铸造时模具本体和浇、冒口的重量加在一起，需要5000kg(5吨)以上的大型真空熔炼炉才能铸造成形，而且受国内目前的熔铸条件所限，铸造高温合金模具的单块重量最重只能达到1000kg；三是模具的制造加工困难，成本较高，对于大型铸造高温合金整体模具，铸造高温合金本身所具有的铸造特性决定了模具铸件的废品率较高，因此将浪费大量的贵重高温合金材料，同时，由于高温合金为难加工材料加上模具的大型化也使模具的加工较困难，因而模具的制造费用较高；四是模具的通用性差，一个锻件需提供一套模具，从而造成模具的极大浪费。
有鉴于此，本实用新型提供了一种高温合金等温锻造的大型组合模具。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种制造和使用较为方便的高温合金等温锻造的大型组合模具，该模具通用性好、易取出锻件。
为解决上述技术问题，本实用新型高温合金等温锻造的大型组合模具，由上型模和下型模组成。所述上型模由上模座、上模内块和上模套组成；上模座为圆环形结构并在该模座内环的顶部有一圈大于内环的环孔；上模内块为圆柱形并在该内块外环的顶部有一个突起环，在该内块底面有一圆台形的浅盲孔；上模套为环形结构并在该模套的环底有一个带斜面的突起环；上模座和上模套的内、外环面对齐后用螺栓固接在一起，上模内块正好可以装进上模座和上模套组成的内环里面并且上模内块外环顶部的突起环正好卡在上模座内环顶部大于内环的环孔里面，上模内块的顶面与上模座的顶面平齐。所述下型模由下模外套、下模座、下模内套和下模内块组成；下模外套为圆环形结构并在该外套内环的底部有一圈大于内环的环孔，下模座为圆环形结构；下模内套为圆环形结构并在该内套的外环底部有一个突起环，该内套的环顶面为曲面；下模外套的内环正好套住下模内套的外环，下模外套内环底部大于内环的环孔卡住下模内套外环底部的突起环平放在下模座的上面，下模外套用螺栓固接在下模座上，下模外套的外环面与下模座的外环面平齐并且下模内套的内环面与下模座的内环面平齐；下模内块由上部为“凸”形圆状和下部为轴状的结构组成，下模内块的上部圆柱面正好装进由下模内套和下模座组成的内环里面并可上下移动，在下模内块的下部圆柱底端装有卡环。
本实用新型所述的模具，由上型模和下型模合模成一套模具，上模套环底带斜面的突起环落在下模外套的内环上部，下模内块的顶部圆台与上模内块底面的圆台形浅盲孔配合，上型模和下型模之间的空腔为盘件型腔，所述上型模的型腔拨模斜度大于下型模的型腔拨模斜度。
本实用新型所述的模具的使用温度范围小于1050℃。
本实用新型所述模具的模腔直径尺寸范围为Φ800mm～Φ1500mm，采用该模具生产的盘形件外径尺寸小于Φ1000mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本实用新型所述的高温合金等温锻造的大型组合模具，把整体式上型模、下型模分别改进为分体式的组合结构，在模具型腔底部即下型模的下模内块拉应力和剪切应力集中的部位将模具进行分体，降低了下型模的各分体部件在工作时所受的拉应力和剪切应力的作用，把下型模在锻造过程中各分体部件承受的拉应力和剪切应力减到最小，极大地提高了模具的使用寿命。
该模具采用分体式的组合结构，可以把模具的整体重量分解成单个分体部件的叠加总和，有利于模具选用的铸造高温合金材料的铸造成形和降低废品损失，节约贵重的高温合金材料，并降低了对铸造高温合金材料熔炼炉的选型要求；而且模具分体部件的结构相对于整体结构来说得以简化和轻型化，有利于降低难加工的铸造高温合金材料的机械加工难度，在大大降低了模具的制造成本的同时也使该类大型模具的制造成为了现实。
该模具采用分体式的组合结构，可以实现各分体部件的快速更换，而且模座、模套通用性强，能适用于不同形状和尺寸的高温合金盘件的等温锻造需要，从而提高了模具的通用性，增加了模具的使用效率，节省了模具开支。
该模具采用完全闭式模锻结构，即上模内块与下模内块、上模套与下模外套之间不设计毛边结构，相当于把上、下模锁住，从而有利于精化锻件，实现少无余量精密模锻，减少贵重高温合金材料的消耗。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1是高温合金等温锻造的大型组合模具结构图。
图2是等温锻造时图1所示的组合模具装在压力机内的结构图。
具体实施方式
图1所示的高温合金等温锻造的大型组合模具，由上型模2和下型模1组成，上型模2和下型模1分别为组合模具。
上型模2由上模座4、上模内块3和上模套5组成。上模座4为圆环形结构并在该模座内环的顶部有一圈大于内环的环孔；上模内块3为圆柱形并在该内块外环的顶部有一个突起环，在该内块底面有一圆台形的浅盲孔；上模套5为环形结构并在该模套的环底有一个带斜面的突起环；上模座4和上模套5的内、外环面对齐后用螺栓固接在一起，上模内块3正好可以装进上模座4和上模套5组成的内环里面并且上模内块3外环顶部的突起环正好卡在上模座4内环顶部大于内环的环孔里面，上模内块3的顶面与上模座4的顶面平齐。
下型模1由下模外套7、下模座8、下模内套9和下模内块10组成。下模外套7为圆环形结构并在该外套内环的底部有一圈大于内环的环孔，下模座8为圆环形结构；下模内套9为圆环形结构并在该内套的外环底部有一个突起环，该内套的环顶面为曲面；下模外套7的内环正好套住下模内套9的外环，下模外套7内环底部大于内环的环孔卡住下模内套9外环底部的突起环平放在下模座8的上面，下模外套7用螺栓固接在下模座8上，下模外套7的外环面与下模座8的外环面平齐并且下模内套9的内环面与下模座8的内环面平齐；下模内块10由上部为“凸”形圆状和下部为轴状的结构组成，下模内块10的上部圆柱面正好装进由下模内套9和下模座8组成的内环里面并可上下移动，在下模内块10的下部圆柱底端装有卡环11。
上型模2和下型模1合模成一套模具，即本实用新型所述的高温合金等温锻造的大型组合模具。合模时，上模套5环底带斜面的突起环落在下模外套7的内环上部，下模内块10的顶部圆台与上模内块3底面的圆台形浅盲孔配合，上型模2和下型模1之间的空腔为盘件型腔5，所述上型模2的型腔拨模斜度大于下型模1的型腔拨模斜度。
图2示出了进行等温锻造时本实用新型所述的组合模具装在压力机内的结构。上型模2用螺栓固定在压力机上砧12的底面且在两者之间有一层隔热板，下型模1用螺栓固定在压力机下砧15的上面且在两者之间有一层隔热板；下模内块10的下部圆柱装在下砧15的中心孔内并可上下移动，卡环11把下模内块10和压力机的顶杆16卡接在一起。图2中还示出了压力机滑块13、压力机工作台17和用于等温锻造的环形加热炉14的位置关系。
本实用新型所述的高温合金等温锻造的大型组合模具的模腔直径尺寸范围为800mm～1500mm，用于模具温度在1050℃下生产外径小于Φ1000mm的大型等温锻造盘形件。
Claims (4)
1.一种高温合金等温锻造的大型组合模具，由上型模(2)和下型模(1)组成，其特征在于：
所述上型模(2)由上模座(4)、上模内块(3)和上模套(5)组成；上模座(4)为圆环形结构并在该模座内环的顶部有一圈大于内环的环孔；上模内块(3)为圆柱形并在该内块外环的顶部有一个突起环，在该内块底面有一圆台形的浅盲孔；上模套(5)为环形结构并在该模套的环底有一个带斜面的突起环；上模座(4)和上模套(5)的内、外环面对齐后用螺栓固接在一起，上模内块(3)正好可以装进上模座(4)和上模套(5)组成的内环里面并且上模内块(3)外环顶部的突起环正好卡在上模座(4)内环顶部大于内环的环孔里面，上模内块(3)的顶面与上模座(4)的顶面平齐；
所述下型模(1)由下模外套(7)、下模座(8)、下模内套(9)和下模内块(10)组成；下模外套(7)为圆环形结构并在该外套内环的底部有一圈大于内环的环孔，下模座(8)为圆环形结构；下模内套(9)为圆环形结构并在该内套的外环底部有一个突起环，该内套的环顶面为曲面；下模外套(7)的内环正好套住下模内套(9)的外环，下模外套(7)内环底部大于内环的环孔卡住下模内套(9)外环底部的突起环平放在下模座(8)的上面，下模外套(7)用螺栓固接在下模座(8)上，下模外套(7)的外环面与下模座(8)的外环面平齐并且下模内套(9)的内环面与下模座(8)的内环面平齐；下模内块(10)由上部为“凸”形圆状和下部为轴状的结构组成，下模内块(10)的上部圆柱面正好装进由下模内套(9)和下模座(8)组成的内环里面并可上下移动，在下模内块(10)的下部圆柱底端装有卡环(11)。
2.按照权利要求1所述的高温合金等温锻造的大型组合模具，其特征在于：所述上型模(2)和下型模(1)合模成一套模具，上模套(5)环底带斜面的突起环落在下模外套(7)的内环上部，下模内块(10)的顶部圆台与上模内块(3)底面的圆台形浅盲孔配合，上型模(2)和下型模(1)之间的空腔为盘件型腔(5)，所述上型模(2)的型腔拨模斜度大于下型模(1)的型腔拨模斜度。
3.按照权利要求1所述的高温合金等温锻造的大型组合模具，其特征在于：所述模具的使用温度范围小于1050℃。
4.按照权利要求1、2或3所述的高温合金等温锻造的大型组合模具，其特征在于：所述模具模腔的直径尺寸范围为Φ800mm～Φ1500mm，采用该模具生产的盘形件外径尺寸小于Φ1000mm。
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