一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具制造技术

本实用新型专利技术提供了一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具，包括凸模部分和凹模部分；所述的凸模部分包括大凸模10、小凸模9和凸模套8，大凸模10和小凸模9固定于凸模套8；所述凹模部分包括凹模12、模垫13、顶料杆16，模垫13设置于凹模12内底部，顶料杆16设置于模垫13下端与模垫13相连。本实用新型专利技术提高成形构件的精度，延长模具的使用寿命。生产过程中坯料一次入模，复合凸模挤压使蜂窝状盲孔结构件一次成形，各部位的组织均匀性和性能相接近，并实现其近净成形，提高了成形构件的尺寸精度，以及产品生产效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具，包括凸模部分和凹模部分；所述的凸模部分包括大凸模10、小凸模9和凸模套8，大凸模10和小凸模9固定于凸模套8；所述凹模部分包括凹模12、模垫13、顶料杆16，模垫13设置于凹模12内底部，顶料杆16设置于模垫13下端与模垫13相连。本技术提高成形构件的精度，延长模具的使用寿命。生产过程中坯料一次入模，复合凸模挤压使蜂窝状盲孔结构件一次成形，各部位的组织均匀性和性能相接近，并实现其近净成形，提高了成形构件的尺寸精度，以及产品生产效率。【专利说明】一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具
本技术属于镁合金材料精密塑性成形技术，即近净成形技术，特别是涉及一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的精确成形模具。
技术介绍
镁合金作为最轻的金属结构材料，具有高比强度、比刚度、易回收等特点，被誉为“21世纪绿色工程材料”，在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用前景，由于镁作为典型的密排六方晶体结构，在常温下只有基面10001}三个滑移系可以发生变形，因此在室温下塑性加工性能较差，也是制约镁合金工程化应用的关键因素之一。 目前，对于具有蜂窝状盲孔结构的镁合金零件，一般采用棒料直接机械加工成形或传统挤压成形+切削加工方法。这些现有技术存在的具体不足和缺点如下: 1.采用棒料直接机械加工蜂窝状盲孔结构的镁合金零件，费工费料，材料利用率低，构件综合使用性能不高。尺寸规格较大的镁合金棒料主要有半连续铸坯或变形挤压棒料，半连续铸坯通常存在浇注凝固过程难以避免的缩松、缩孔等铸造缺陷，其力学性能不高，耐腐蚀性能较差，通过机械切削加工制成的构件仅能满足形状要求；变形挤压棒料由大吨位挤压设备成形，能耗高、材料成材率低导致材料价格贵，同时沿棒料挤压方向形成强烈的基面织构，机械切削加工不能改善镁合金的晶粒组织与取向，构件各向异性大。 2.采用传统的挤压成形+切削加工方法，由于大吨位油压机行程控制精度低(偏差> 2mm),不能满足构件底端杯底厚度10±0.5mm,以及端部杯底5°弧面(如图1所示)；挤压模具在高温条件下都存在凸模、凹模导向精度低，以及凸模寿命短的技术难题；同时材料按照等体积准备毛坯，材料受到三向应力作用沿凸模下行反方向流动(凹模壁)，由于受力不均匀，盲孔与铸坯中心之间的位置不精确，且盲孔与盲孔之间的壁厚差大，后续加工过程难以找正，产品合格率低；蜂窝状大长径比盲孔为直孔，在端面的同一圆周线上，设计凸模时拔模斜度较小，在盲孔侧壁容易产生折叠或者缺肉，并且成形完成后脱模困难，脱模后盲孔相对位置偏差大。
技术实现思路
本技术的目的为克服上述传统挤压成形技术的不足，以及采用棒料直接机械切削加工的构件性能不高、材料浪费严重的技术难题，提供一种适用于批量生产、性能好、尺寸精度高的镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具系统。 本技术的目的是通过以下措施实现的: 一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具，包括凸模部分和凹模部分；上述的凸模部分包括大凸模10、小凸模9和凸模套8,大凸模10和小凸模9固定于凸模套8。为了提高模具的使用寿命，并提供生产效率和尺寸精度，上述凸模部分还包括凸模套8、凸模垫板7、上模板4,凸模垫板7设置于凸模套8与上模板4之间，凸模垫板7和凸模套8将大凸模10和小凸模9卡夹于凸模套8内。大凸模10、小凸模9压装于凸模套8内，由凸模垫板7压紧，凸模部分设计成镶拼组合式结构，可以自由卸载，如果某个小凸模9和大凸模10磨损、疲劳断裂破坏，可以单独更换小凸模9和大凸模10，可以节省凸模部分加工费用，具有模具维修时间短、生产效率高等特点。大凸模10、小凸模9、凸模套8与凸模垫板7、上模板4通过螺栓连接；上模板4与油压机通过螺栓和定位销连接。 上述凹模部分包括凹模12、模垫13、顶料杆16，模垫13设置于凹模12内底部，顶料杆16设置于模垫13下端与之相配合。优选地，凹模部分还包括设置于凹模12下端的模座17，设置于模座17下端的上垫板15，设置于上垫板15下端的下模板14，顶料杆16贯通上垫板15、上垫板15和下模板14。模垫13与镁合金蜂窝状盲孔结构件底端形状配合，并保证尺寸精度；下模板14与上垫板15通过螺栓连接，下模板14与油压机之间通过螺栓连接。凸模部分与凹模部分的型腔相对应，合模后形成镁合金结构件上的蜂窝状盲孔。 为了保证凸模与凹模之间的对中，以及蜂窝盲孔与端面的相对位置精度，上述镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具，在凹模模口设有单独的模口对中导向装置。所述的导向部分由导向支柱21、导向柱凸台20、导向柱固定板19、限位套18、导向套6、导向套固定板5组成，导向支柱21、导向套6之间的配合间隙为单边0.25mm,在导向支柱21上设置限位套18;在导向支柱21、导向套6上分别设计有导向柱凸台20、导向套凸台22，导向套固定板5扣住导向套凸台22,导向柱固定板19扣住导向柱凸台；在导向支柱21、导向套6之间设置限位套18。 【专利附图】【附图说明】 图1蜂窝状盲孔结构件三维图(图1-1为主视图，图1-2为剖视图) 图2【具体实施方式】的模具系统主视剖视图 图3【具体实施方式】凹模与凸模部分主视剖视图 图4【具体实施方式】导向装置部分主视剖视图 图5【具体实施方式】模口导向装置(图5-1为剖视图，图5-2为左视图) 图6采用本技术成形过程模拟图 有益效果 (I)提高成形构件的精度。与传统挤压成形相比，在同样的设备条件下，对于镁合金蜂窝状盲孔结构件，在模具系统中设计导向限位装置、凹模模口导向装置，将大吨位油压机设备挤压精度提高，是一种大设备挤压高精度的挤压模具结构和方法，生产过程中坯料一次入模，复合凸模挤压使蜂窝状盲孔结构件一次成形，各部位的组织均匀性和性能相接近，并实现其近净成形，提高了成形构件的尺寸精度，以及产品生产效率。 (2)延长模具的使用寿命。对于镁合金蜂窝状盲孔结构件，采用了由大凸模、小凸模组成的镶拼组合式凸模系统，由于镁合金蜂窝状盲孔结构件的盲孔深度大于160mm、直径小于20mm，长径比大于8，即使单个凸模磨损、疲劳断裂破坏，镶拼组合式凸模系统更换方便、降低劳动强度，凸模的整体使用寿命提高，制造成本显著降低。 【具体实施方式】 下面结合实施例对本技术的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本技术限制在所述的实施例范围之中。 图2所示，镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具(图2为成形时装配图)。该模具系统主要包括凹模与凸模部分(图3所示)、导向限位装置部分(图4所示)、模口导向对中装置部分(图5所示)。 所述的凸模部分包括大凸模10、小凸模9 ( 一套八个)、凸模套8、凸模垫板7、上模板4组成，其中大凸模10、小凸模9为单独设计加工制造，装夹在凸模套8内；大凸模10、小凸模9可以自由卸载，凸模套8与凸模垫板7、上模板4通过螺栓连接；上模板4与油压压机通过螺栓和定位销连接；为了保证大凸模10、八个小凸模9磨损后快速更换，把凸模部分设计成镶拼组合式结构，大凸模10、小凸模9装于凸模套8内，由凸模垫板7压紧，如果某个小凸模9和大凸模10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镁合金蜂窝状盲孔结构件的近净成形模具，包括凸模部分和凹模部分；所述的凸模部分包括大凸模（10）、小凸模（9）和凸模套（8），大凸模（10）和小凸模（9）固定于凸模套（8）；所述凹模部分包括凹模（12）、模垫（13）、顶料杆（16），模垫（13）设置于凹模（12）内底部，顶料杆（16）设置于模垫（13）下端与模垫（13）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建平，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：新型
国别省市：重庆;85