CN211304634U - 一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具，包括上模和下模，所述下模包括下模芯块、下模镶套，所述下模镶套的型腔包括上圆凹槽和下圆凹槽，所述上圆凹槽设置于下圆凹槽的上部，且直径大于下圆凹槽，所述上圆凹槽和下圆凹槽共同形成阶梯状凹槽；所述下模芯块包括上凸台、下凸台，所述上圆凹槽与上凸台相对应，所述下圆凹槽与下凸台相对应，所述预锻件的预锻毛坯通过下模芯块的上凸台定位在下模镶套的上圆凹槽的底面上。本实用新型的预锻毛坯满足预锻外圆定位要求，预锻完成壳体轮廓成形。该方案变形量分配合理，金属流线分布理想，设计预应力分体模具结构，使成形模具强度高，也便于模具加工和使用更换，节约成本，适合批量生产。

Description

一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具

技术领域

本实用新型主要涉及机械加工领域，具体涉及一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具。

背景技术

如图2所示的一种铝壳锻件成品10，形状复杂，圆周轮廓变化大，大外圆12的局部有一个小圆弧凹槽11。由于铝壳大外圆12的这个小圆弧的凹槽11，该铝壳为不对称件，模具设计时小圆弧凹槽11在大外圆12所对应模具的型腔处是一突起，如果预锻毛坯5选用大直径的圆棒料使其圆周定位在大外圆12所对应的型腔，导致该预锻毛坯5与模具中心不重合，使其在模具中定位偏心较大，直接锻造时由于材料分配流动不均匀，模具受偏载较大，锻件轮廓局部填充不足。传统的预锻模具工艺方案设计为避免预锻毛坯5定位偏心，预锻毛坯5不直接使用大外圆12定位，一般使用小外圆13定位，选择小直径棒料预锻毛坯先预锻出整个壳体轮廓再终锻整形。但是由于所选预锻毛坯5直径小，模锻工序变形量分配不合理，预锻变形量大，金属流线分布也不理想。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，包括上模和下模，所述下模包括下模芯块、下模镶套，所述下模镶套的型腔包括上圆凹槽和下圆凹槽，所述上圆凹槽设置于下圆凹槽的上部，且直径大于下圆凹槽，所述上圆凹槽和下圆凹槽共同形成阶梯状凹槽；所述下模芯块包括上凸台、下凸台，所述上圆凹槽与上凸台相对应，所述下圆凹槽与下凸台相对应，所述预锻件的预锻毛坯通过下模芯块的上凸台定位在下模镶套的上圆凹槽的底面上。

进一步地，所述预锻件包括上盲孔和下盲孔，所述下盲孔包括第一圆形凹槽和第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽设置于第一圆形凹槽的下方，且所述第一圆形凹槽的直径小于第二圆形凹槽。

进一步地，所述预锻件的外侧面包括预锻件的小圆弧的凹槽，所述下模镶套的上圆凹槽的侧面设置与所述预锻件的小圆弧的凹槽相对应的突起。

进一步地，所述预锻毛坯的外圆直径与上圆凹槽的型腔的突起处的型腔直径相匹配。

进一步地，所述上模包括上模芯块、上模镶套；所述预锻毛坯的中部设置上盲孔和下盲孔，所述上盲孔与所述上模芯块相对应，所述下盲孔与所述下模芯块相对应。

进一步地，所述上模还包括上模套、上模垫板，所述上模芯块套设在上模镶套内，上模镶套安装在上模套内，上模镶套与上模套之间采用0.2％～0.5％的过盈量配合，上模垫板设置在上模芯块和上模套之间。

进一步地，所述下模还包括下模垫板和下模套。

进一步地，所述下模芯块套设在下模镶套内，下模镶套安装在下模套内，下模镶套与下模套之间采用0.2％～0.5％的过盈量配合，下模垫板设置在下模芯块和下模套之间。

进一步地，上模镶套与上模套之间、下模镶套与下模套之间采用0.3％的过盈量配合。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型设计一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其中预锻毛坯满足预锻外圆定位要求，预锻完成壳体轮廓成形。该方案变形量分配合理，金属流线分布理想，设计预应力分体模具结构，使成形模具强度高，也便于模具加工和使用更换，节约成本，适合批量生产。

附图说明

图1为本实用新型铝壳锻件成品的结构示意图；

图2为本实用新型改进后的模具的剖面结构示意图；

图3为本实用新型的预锻毛坯的剖面结构示意图；

图4为本实用新型的现有技术的预锻件(省去飞边)的剖面结构示意图；

图5为本实用新型的改进后的预锻件(省去飞边)的剖面结构示意图；

图6为本实用新型的预锻件的结构示意图；

其中：1、上模芯块；2、上模垫板；3、上模镶套；4、上模套；5、预锻毛坯；6、下模芯块；6-1、上凸台；6-2、下凸台；7、下模镶套；7-1、上圆凹槽；7-2、下圆凹槽；8、下模垫板；9、下模套；10、铝壳锻件成品；11、凹槽；12、大外圆；13、小外圆；14、上盲孔；15、下盲孔；16、连皮；17、预锻件；18、飞边。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的优选的机构和运动实现的方法做进一步的说明。

为了能够清楚地介绍一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具，首先介绍关于铝壳锻件的3中形态：

如图2所示，一种铝壳锻件成品10，为中空结构，其外表面包括大外圆12和小外圆13，大外圆与小外圆直径相差20mm，大外圆12有一处小圆弧的凹槽11。

如图3所示为预锻毛坯5的结构，预锻毛坯5为放置于模具中的初始状态，该预锻毛坯5为圆柱体，设有上盲孔14和下盲孔15，上盲孔14和下盲孔15之间的连接部分为连皮16，预锻毛坯5在模具中经过热锻后，即得到预锻件17。

如图4、5、6所示为预锻件17的结构，预锻件17是预锻毛坯5经过模具热锻成型后的初步产品，已初步具有铝壳锻件成品10的外形，但与铝壳锻件成品10相比，预锻件17的外围还多一圈飞边18，以及上盲孔14和下盲孔15之间还连有连皮16，需再经过切边、冲孔或钻孔等加工工序，制成铝壳锻件成品10。

如图1所示，一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具，包括上模和下模，预锻毛坯5放置在上模和下模之间进行热锻。

上模、下模均设计为预应力分体模具结构，其中，上模包括上模芯块1、上模垫板2、上模镶套3和上模套4，上模芯块1套设在上模镶套3内，上模镶套3安装在上模套4内，上模垫板2设置在上模芯块1和上模套4之间；下模包括下模芯块6、下模镶套7、下模垫板8和下模套9；下模芯块6套设在下模镶套7内，下模镶套7安装在下模套9内，下模垫板8设置在下模芯块6和下模套9之间。

上模镶套3和下模镶套7，主要起到预锻件17成型的作用，先预锻出整个铝壳壳体轮廓，共同组成该预锻模具的型腔，型腔的形状与铝壳锻件成品10的外形相对应。上模芯块1、下模芯块6起到定位的作用，上模芯块1、下模芯块6分别对应上预锻毛坯5的上盲孔14、下盲孔15的位置，另外在脱模时，下模芯块6向上顶起还起到为预锻件17脱模的作用。

下模芯块6包括上凸台6-1和下凸台6-2；下模镶套7包括上圆凹槽7-1和下圆凹槽7-2，上凸台6-1与上圆凹槽7-1，下凸台6-2与下圆凹槽7-2相对应，预锻毛坯5定位在上圆凹槽7-1和上凸台6-1上。由于铝壳大外圆12的这个小圆弧的凹槽11，该凹槽11对应下模镶套7的型腔处是一突起，该突起设置在下模镶套7的上圆凹槽7-1处的侧面，即上圆凹槽7-1的侧面设置与所述预锻件17的小圆弧的凹槽11相对应的突起；故要求该预锻毛坯5的外圆直径大于下圆凹槽7-2的直径，而小于上圆凹槽7-1的最大直径，避开上圆凹槽7-1处的突起，正好将预锻毛坯5放置在上圆凹槽7-1的底面上。

如图6所示，预锻件17的下盲孔包括第一圆形凹槽和第二圆形凹槽，第二圆形凹槽设置于第一圆形凹槽的下方，且所述第一圆形凹槽的直径小于第二圆形凹槽。这里的第一圆形凹槽对应下模芯块6的上凸台6-1，第二圆形凹槽对应下模芯块6的下凸台6-2。

上模垫板2、下模垫板8作为压力垫板，主要用于上模、下模的压力传递，也可以起到调节上模、下模高度的作用。上模、下模设计为预应力分体模具结构，分体设计好处是通用性互换性强，使成形模具强度高，也便于模具加工和使用更换，当模具的局部失效时不用整体替换从而节约成本。

如图4、5所示，对比改进前、后的预锻件(省去飞边)在模具中的剖面图可见：下模芯块6的上凸台6-1对预锻毛坯5进行定位，使预锻毛坯5的中心与该模具的中心重合，从而避免偏心，可以使得预锻件17成形的变形量分配合理，金属流线分布理想，成形充填好，另外可以使预锻件17的连皮16处在中间位置，优化上模芯块1的结构，使上模芯块1成形部分长度变短，减小上模芯块1的热疲劳磨损，延长上模芯块1的寿命，同时使预锻件17对应可冲孔直径变大，减小锻件后续工序机加工余量。

上模镶套3与上模套4、下模镶套7与下模套9之间可采用0.2％～0.5％的过盈量配合，其中，最优的过盈量配合为0.3％。

该制备带外圆凹槽铝壳的预锻件的模具的工作过程为：

(1)将预锻毛坯5放入下模镶套7的型腔，使预锻毛坯5的下盲孔15放在下模芯块6的上凸台6-1上；

(2)在压力机推动下上模整体向下运动，对预锻毛坯5进行预锻成形；

(3)预锻件17成形完成后，在压力机推动下，上模整体上行；

(4)在顶出机构推动下，使下模芯块6上行将预锻件17顶出；

(5)将预锻件17取出，完成一次成形过程。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，包括上模和下模，所述下模包括下模芯块、下模镶套，其特征在于：所述下模镶套的型腔包括上圆凹槽和下圆凹槽，所述上圆凹槽设置于下圆凹槽的上部，且直径大于下圆凹槽，所述上圆凹槽和下圆凹槽共同形成阶梯状凹槽；所述下模芯块包括上凸台、下凸台，所述上圆凹槽与上凸台相对应，所述下圆凹槽与下凸台相对应，所述预锻件的预锻毛坯通过下模芯块的上凸台定位在下模镶套的上圆凹槽的底面上。

2.根据权利要求1所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述预锻件包括上盲孔和下盲孔，所述下盲孔包括第一圆形凹槽和第二圆形凹槽，所述第二圆形凹槽设置于第一圆形凹槽的下方，且所述第一圆形凹槽的直径小于第二圆形凹槽。

3.根据权利要求1所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述预锻件的外侧面包括预锻件的小圆弧的凹槽，所述下模镶套的上圆凹槽的侧面设置与所述预锻件的小圆弧的凹槽相对应的突起。

4.根据权利要求3所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述预锻毛坯的外圆直径与上圆凹槽的型腔的突起处的型腔直径相匹配。

5.根据权利要求1所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述上模包括上模芯块、上模镶套；所述预锻毛坯的中部设置上盲孔和下盲孔，所述上盲孔与所述上模芯块相对应，所述下盲孔与所述下模芯块相对应。

6.根据权利要求5所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述上模还包括上模套、上模垫板，所述上模芯块套设在上模镶套内，上模镶套安装在上模套内，上模镶套与上模套之间采用0.2％～0.5％的过盈量配合，上模垫板设置在上模芯块和上模套之间。

7.根据权利要求1所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述下模还包括下模垫板和下模套。

8.根据权利要求7所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：所述下模芯块套设在下模镶套内，下模镶套安装在下模套内，下模镶套与下模套之间采用0.2％～0.5％的过盈量配合，下模垫板设置在下模芯块和下模套之间。

9.根据权利要求6或8所述的一种制备带外圆凹槽铝壳的预锻件模具，其特征在于：上模镶套与上模套之间、下模镶套与下模套之间采用0.3％的过盈量配合。

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