CN216324881U

CN216324881U - 航空设备长壳体锻造模具

Info

Publication number: CN216324881U
Application number: CN202122823278.7U
Authority: CN
Inventors: 尹晓东; 姜星智; 穆剑菲; 陈望
Original assignee: SUZHOU KUNLUN HEAVY EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD
Current assignee: SUZHOU KUNLUN HEAVY EQUIPMENT MANUFACTURING CO LTD
Priority date: 2021-11-17
Filing date: 2021-11-17
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2031-11-17

Abstract

本实用新型涉及一种航空设备长壳体锻造模具，包括主模和冲压装置，所述主模中心设置有上下连通的主模腔，所述主模腔呈漏斗形，其底部设置有与其配合的圆板，圆板顶部中心放置有结构形状与所述主模腔结构形状相吻合的金属棒料，该金属棒料的顶部凸出在主模的顶部上方，其中心预设有内凹的定位孔；所述主模顶部介于主模腔顶部开口的外侧设置有向上凸起的衔接头，所述衔接头与所述主模一体成型。这种航空设备长壳体锻造模具结构简单，适用于航空设备长壳体的一体式锻造加工，也适用于短壳体的一体式锻造加工，操作灵活，适应性强，加工流程简单，锻造而成的产品精度高，后期粗、精加工余量小，保证了产品品质，降低了制造成本，便于行业推广。

Description

航空设备长壳体锻造模具

技术领域

本实用新型涉及航空设备壳体加工领域,尤其涉及一种航空设备长壳体锻造模具。

背景技术

航空设备壳体是用于保护航空电子设备的重要组成部件。航空设备根据其作用不同，其壳体的性能要求也不同。一些航空设备的壳体通过金属板钣金加工而成，这类壳体的加工方式比较简单，且灵活多变，成本相对也比较高，适用于一些大型航空设备的壳体组装使用。而一些航空设备的壳体通过金属材料一体浇铸或锻造而成，其适用于一些体积较小而性能要求高的航空设备使用。

但是，浇铸加工时容易产生气孔、沙眼、浇注不足、缩孔缩松以及夹渣等缺陷，影响产品品质，而且通过铸造而成的产品其组织控制难度大，性能不够稳定，对于航空设备这种特殊应用环境，其具有非常大的性能安全隐患。而锻造加工主要是以自由锻的形式进行；自由锻锻件精度低，加工余量大，劳动强度大，生产效率也不高，因此只适用于单件、小批量生产；并且一些航空设备壳体长度比较长，普通的自由锻加工难度大，且锻造加工时容易偏心，而且还容易产生裂纹，影响质量。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种适用于航空设备长壳体一体加工成型的航空设备长壳体锻造模具。

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：一种航空设备长壳体锻造模具，包括主模和冲压装置，所述主模中心设置有上下连通的主模腔，所述冲压装置与所述主模腔上下对应；所述主模腔呈漏斗形结构，其直径自上而下逐渐递减，所述主模腔底部设置有与其配合的圆板，圆板顶部中心放置有结构形状与所述主模腔结构形状相吻合的金属棒料，该金属棒料的顶部凸出在主模的顶部上方，其中心预设有内凹的定位孔；所述主模顶部介于主模腔顶部开口的外侧设置有向上凸起的衔接头，所述衔接头与所述主模一体成型。

进一步地，所述圆板顶部中心设置有与其一体成型的定中凸起。

进一步地，所述冲压装置为与主模腔顶部开口相吻合的冲压块，所述冲压块进一步地，底部中心设置有与其一体成型的限位压头，该限位压头与所述金属棒料顶部的定位孔套接配合。

进一步地，所述冲压装置为反挤冲头，其外部尺寸大小小于主模腔的尺寸大小；所述反挤冲头冲头自上而下依次由连接部、挤压部和冲压部组成，且所述挤压部和冲压部的外径均从上至下逐渐递减，其中挤压部底部与冲压部顶部衔接处的直径相同。

进一步地，所述连接部呈柱形结构，其外侧以其端面中心为圆心圆形阵列有多个螺纹连接孔。

进一步地，所述主模顶部叠加有过渡模，所述过渡模的高度小于主模的高度，其中心设置有上下连通的过渡模腔，底部设置有与所述过渡模腔上下连通的第一套接孔，所述第一套接孔与所述主模顶部的衔接头套接配合；所述过渡模腔呈漏斗形，其底部口径与主模腔的顶部口径相同。

进一步地，所述过渡模顶部设置有第一定中环套，所述第一定中环套底部设置有向下凸起的限位头，该限位头与所述主模腔的顶部开口套接配合，第一定中环套的中心设置有上下连通的第一限位孔。

进一步地，所述主模顶部叠加有延伸模，所述延伸模的高度不小于主模的高度，其中心设置有上下连通的延伸腔，底部设置有与所述延伸腔上下连通的第二套接孔，所述第二套接孔与所述主模顶部的衔接头套接配合；所述延伸腔呈漏斗形，其底部口径与主模腔的顶部口径相同。

进一步地，所述延伸模顶部设置有第二定中环套，所述第二定中环套的外径大于延伸模的外径，其底部设置有开口向下的卡接孔，所述卡接孔与所述主模腔的顶部外周套接配合，第二定中环套的中心设置有上下连通的第二限位孔。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：这种航空设备长壳体锻造模具结构简单，适用于航空设备长壳体的一体式锻造加工，也适用于短壳体的一体式锻造加工，操作灵活，适应性强，加工流程简单，锻造而成的产品精度高，后期粗、精加工余量小，保证了产品品质，降低了制造成本，便于行业推广。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型航空设备长壳体锻造模具中主模结构剖视图；

图2是本实用新型航空设备长壳体锻造模具中过渡模结构剖视图；

图3是本实用新型航空设备长壳体锻造模具中延伸模结构剖视图；

图4是本实用新型航空设备长壳体锻造模具中冲压块结构示意图；

图5是本实用新型航空设备长壳体锻造模具中反挤冲头结构示意图；

图6是本实用新型航空设备长壳体锻造模具锻造流程示意图。

图中：1、主模；11、主模腔；12、衔接头；2、圆板；21、定中凸起；3、过渡模；31、第一定中环套；311、第一限位孔；312、限位头；32、过渡模腔；33、第一套接孔；4、延伸模；41、延伸腔；42、第二套接孔；43、第二定中环套；431、第二限位孔；432、卡接孔；5、冲压块；51、限位压头；6、反挤冲头；61、连接部；62、挤压部；63、冲压部；64、螺纹连接孔；7、金属棒料；71、定位孔；72、初始锻件；73、过渡锻件；74、终极锻件。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

图1所示一种航空设备长壳体锻造模具，包括主模1和冲压装置，所述主模1中心设置有上下连通的主模腔11，所述冲压装置与所述主模腔11上下对应；所述主模腔11呈漏斗形结构，其直径自上而下逐渐递减，所述主模腔11底部设置有与其配合的圆板2，圆板2顶部中心放置有结构形状与所述主模腔11结构形状相吻合的金属棒料7，该金属棒料7的顶部凸出在主模1的顶部上方，其中心预设有内凹的定位孔71；所述主模1顶部介于主模腔11顶部开口的外侧设置有向上凸起的衔接头12，所述衔接头12与所述主模1一体成型。

为了方便金属棒料7能够在后续锻造加工时进行定中，保证位置不偏移，防止锻造加工时偏心，所述圆板2顶部中心设置有与其一体成型的定中凸起21，放置在主模腔11内的金属棒料7其底部可以通过定中凸起21挤压处一个与其吻合的定中孔，便于限制金属棒料7在圆板2上的径向位置。

如图4所示，所述冲压装置为与主模腔11顶部开口相吻合的冲压块5，所述冲压块5底部中心设置有与其一体成型的限位压头51，该限位压头51与所述金属棒料7顶部的定位孔71套接配合；使用时，冲压块5叠放在金属棒料7的顶部，其底部限位压头51与金属棒料7顶部的定位孔71套接在一起，然后通过压机上垫板向下施压，可以保证金属棒料7顶部结构形状不变形的情况下，其底部受圆板2顶部的定中凸起21挤压出定中孔。

如图5所示，为了便于金属棒料7能够反挤成长度较长且中心具有腔体的结构形状，所述冲压装置为反挤冲头6，其外部尺寸大小小于主模腔11的尺寸大小；所述反挤冲头冲头6自上而下依次由连接部61、挤压部62和冲压部63组成，且所述挤压部62和冲压部63的外径均从上至下逐渐递减，其中挤压部62底部与冲压部63顶部衔接处的直径相同；反挤冲头6根据加工工艺需要可以设计成短冲头和长冲头，便于金属棒料7逐步锻造成型。

为了便于反挤冲头6与压机上垫板之间的连接固定，所述连接部61呈柱形结构，其外侧以其端面中心为圆心圆形阵列有多个螺纹连接孔64。

如图2所示，为了能够使放置在主模腔11内的金属棒料7预拉伸，防止一次性因反挤高度过高而造成锻件产品壁厚不均匀，影响使用，所述主模1顶部叠加有过渡模3，所述过渡模3的高度小于主模1的高度，其中心设置有上下连通的过渡模腔32，底部设置有与所述过渡模腔32上下连通的第一套接孔33，所述第一套接孔33与所述主模1顶部的衔接头12套接配合；所述过渡模腔32呈漏斗形，其底部口径与主模腔11的顶部口径相同。

为了能够限定反挤冲头6的径向位置，便于定中，所述过渡模3顶部设置有第一定中环套31，所述第一定中环套31底部设置有向下凸起的限位头312，该限位头312与所述主模腔11的顶部开口套接配合，第一定中环套31的中心设置有上下连通的第一限位孔311。

如图3所示，为了能够进一步对预拉伸的锻件产品进一步反挤，使锻件产品长度加长，且保证锻件产品的壁厚均匀，所述主模1顶部叠加有延伸模4，所述延伸模4的高度不小于主模1的高度，其中心设置有上下连通的延伸腔41，底部设置有与所述延伸腔41上下连通的第二套接孔42，所述第二套接孔42与所述主模1顶部的衔接头12套接配合；所述延伸腔41呈漏斗形，其底部口径与主模腔11的顶部口径相同。

为了能够限定反挤冲头6的径向位置，便于定中，所述延伸模4顶部设置有第二定中环套43，所述第二定中环套43的外径大于延伸模4的外径，其底部设置有开口向下的卡接孔432，所述卡接孔432与所述主模腔11的顶部外周套接配合，第二定中环套43的中心设置有上下连通的第二限位孔431。

其具体工作流程如下：如图6所示，将圆板2放置在主模1的主模腔11底部，将主模1固定安装在压机的下垫板上，然后将一火后的金属棒料7放置在主模腔11内，金属棒料7顶部高于主模1的顶部高度，将冲压块5放置在金属棒料7的顶部，冲压块5底部的限位压头51与金属棒料7顶部的定位孔71套接在一起，然后启动压机，压机上垫板向下压住冲压块5，对设置在主模腔11内的金属棒料7进行施压，直至冲压块5的顶面与所述主模1的顶面齐平，通过圆板2顶部的定中凸起21对金属棒料7反挤压，使其底部形成与所述定中凸起套接配合的定中孔，使金属棒料7锻造成底部具有定中孔的初始锻件72；然后取出初始锻件72进行二火处理，初始锻件72二火处理的同时将过渡模3叠放在主模1上，过渡模3底部的第一套接孔33套接在主模1的衔接头12上，接着将二火后的初始锻件72放置在主模腔11内，其底部定中孔与圆板2顶部的定中凸起21套接在一起，实现水平方向的定位；在压机上垫板上固定安装好短冲头，在过渡模3顶部放置好第一定中环套31，然后启动压机，控制短冲头向下穿过第一定中环套31中心的第一限位孔311并继续向下，进而对初始锻件72进行反挤压，短冲头的径向位置通过第一定中环套31进行限位，防止偏移，初始锻件72在短冲头的挤压下，其中心逐渐形成与短冲头外部结构相同的腔体，而外周随着短冲头的挤压沿着主模腔11和过渡模腔32向上反挤延伸，实现初始锻件72的延长，最终形成过渡锻件73；接着控制短冲头向上复位，并将短冲头换成长冲头，将过渡模3从主模1上取下，并取下过渡锻件73，对过渡锻件73进行三火处理，在主模1的顶部放置延伸模4，延伸模4底部的第二套接孔42套接在主模1顶部的衔接头12上，然后将三火后的过渡锻件73放置在主模腔11内，其底部定中孔与圆板2顶部的定中凸起21套接在一起，接着将第二定中环套43套置在延伸模4的顶部，第二定中环套43底部的卡接孔432与延伸模4的顶部套接配合；然后启动压机，压机控制长冲头向下，并穿过第二定中环套43中心的第二限位孔431对过渡锻件73进行挤压；长冲头通过第二定中环套43进行进行位置的限位，防止偏移；长冲头对过渡锻件73施压反挤，使过渡锻件73的腔体长度延伸，同时其外周顺着延伸腔41向上延伸，并最终形成壁厚较薄的终极锻件74；终极锻件74从主模1内取出后可以安装在机床上进行粗、精加工处理，加工成高精度的一体式航空设备壳体。

这种航空设备长壳体锻造模具结构简单，适用于航空设备长壳体的一体式锻造加工，也适用于短壳体的一体式锻造加工，操作灵活，适应性强，加工流程简单，锻造而成的产品精度高，后期粗、精加工余量小，保证了产品品质，降低了制造成本，便于行业推广。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：包括主模（1）和冲压装置，所述主模（1）中心设置有上下连通的主模腔（11），所述冲压装置与所述主模腔（11）上下对应；所述主模腔（11）呈漏斗形结构，其直径自上而下逐渐递减，所述主模腔（11）底部设置有与其配合的圆板（2），圆板（2）顶部中心放置有结构形状与所述主模腔（11）结构形状相吻合的金属棒料（7），该金属棒料（7）的顶部凸出在主模（1）的顶部上方，其中心预设有内凹的定位孔（71）；所述主模（1）顶部介于主模腔（11）顶部开口的外侧设置有向上凸起的衔接头（12），所述衔接头（12）与所述主模（1）一体成型。

2.根据权利要求1所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述圆板（2）顶部中心设置有与其一体成型的定中凸起（21）。

3.根据权利要求1所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述冲压装置为与主模腔（11）顶部开口相吻合的冲压块（5），所述冲压块（5）底部中心设置有与其一体成型的限位压头（51），该限位压头（51）与所述金属棒料（7）顶部的定位孔（71）套接配合。

4.根据权利要求1所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述冲压装置为反挤冲头（6），其外部尺寸大小小于主模腔（11）的尺寸大小；所述反挤冲头（6）自上而下依次由连接部（61）、挤压部（62）和冲压部（63）组成，且所述挤压部（62）和冲压部（63）的外径均从上至下逐渐递减，其中挤压部（62）底部与冲压部（63）顶部衔接处的直径相同。

5.根据权利要求4所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述连接部（61）呈柱形结构，其外侧以其端面中心为圆心圆形阵列有多个螺纹连接孔（64）。

6.根据权利要求1所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述主模（1）顶部叠加有过渡模（3），所述过渡模（3）的高度小于主模（1）的高度，其中心设置有上下连通的过渡模腔（32），底部设置有与所述过渡模腔（32）上下连通的第一套接孔（33），所述第一套接孔（33）与所述主模（1）顶部的衔接头（12）套接配合；所述过渡模腔（32）呈漏斗形，其底部口径与主模腔（11）的顶部口径相同。

7.根据权利要求6所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述过渡模（3）顶部设置有第一定中环套（31），所述第一定中环套（31）底部设置有向下凸起的限位头（312），该限位头（312）与所述主模腔（11）的顶部开口套接配合，第一定中环套（31）的中心设置有上下连通的第一限位孔（311）。

8.根据权利要求1所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述主模（1）顶部叠加有延伸模（4），所述延伸模（4）的高度不小于主模（1）的高度，其中心设置有上下连通的延伸腔（41），底部设置有与所述延伸腔（41）上下连通的第二套接孔（42），所述第二套接孔（42）与所述主模（1）顶部的衔接头（12）套接配合；所述延伸腔（41）呈漏斗形，其底部口径与主模腔（11）的顶部口径相同。

9.根据权利要求8所述的航空设备长壳体锻造模具，其特征在于：所述延伸模（4）顶部设置有第二定中环套（43），所述第二定中环套（43）的外径大于延伸模（4）的外径，其底部设置有开口向下的卡接孔（432），所述卡接孔（432）与所述主模腔（11）的顶部外周套接配合，第二定中环套（43）的中心设置有上下连通的第二限位孔（431）。