一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具制造技术

本实用新型专利技术属于筒形锻件锻造加工领域，涉及一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具。包括：终锻模具和预锻模具，终锻模具包括上终锻模、下终锻模和第一顶出块，第一顶出块设置在下终锻模底部，上终锻模、下终锻模及第一顶出块合模后型腔对应终锻件的形状，预锻模具包括上预锻模、下预锻模和第二顶出块，第二顶出块设置在下预锻模底部，分模面处于预制坯料高度的1/3～1/2部位，预锻模具型腔对应预锻件。通过对薄壁筒形锻件的设计改进降低成型难度，在制坯工序合理设计坯料尺寸结构，保证终锻筒形锻件各部位的充分变形，达到细化晶粒与提高组织均匀性的作用，使力学性能同时得到进一步提升，满足锻件验收要求。足锻件验收要求。足锻件验收要求。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具


[0001]本技术属于筒形锻件锻造加工
，涉及一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具。

技术介绍

[0002]薄壁筒形锻件，在锻造加工过程中，由于薄壁特点，锻造过程，坯料温降较快，变形抗力加剧，难于成型，坯料变形再结晶不充分，组织均匀性难以控制。传统筒形锻件设计连皮位于底部，采用自由锻饼坯，饼坯组织均匀性相对不好，模锻采用反挤压成型，成型火次多，生产周期长且产出锻件组织均匀性较差，严重影响产品交付配套。

技术实现思路

[0003]技术目的：提供一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具，以提升力学性能。
[0004]本技术的技术方案是：
[0005]一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具，包括：终锻模具和预锻模具，其中，
[0006]终锻模具，包括上终锻模、下终锻模和第一顶出块，第一顶出块设置在下终锻模底部，上终锻模、下终锻模及第一顶出块合模后型腔对应终锻件的形状，上终锻模冲头与第一顶出块之间的间隙对应锻件的连皮部分，L1＝H1/3～H1/2， H1为终锻件高度，L1为连皮水平中心线所处的高度，第一顶出块上设置有直径为A2的凸台，凸台高度h2，第一顶出块外径为D1，上模冲头外径为B1，下模型腔下端内径为C3，下模型腔上端内径为C1，
[0007]预锻模具包括上预锻模、下预锻模以及第二顶出块，第二顶出块设置在下预锻模底部，分模面处于预制坯料高度的1/3～1/2部位，预锻模具型腔对应预锻件，预锻件型腔高度H3，分模面距离预锻件型腔下端面的高度为L3，分模面外径C2，分模面处型腔内壁圆弧过渡，第二顶出块上端面设置有直径A3高度h3的凸台，上预锻模型腔底面直径B2，下预锻模型腔底面设置有内径为D2环形凹槽，环形凹槽内侧面与下端面之间的过渡圆弧为R2，其中，H1＞H3、 B2＝B1、C3＞C2、D1＞D2、C1
‑
B1＜C2
‑
B2、R1＜R2，A2＝A3、h2＝h3。
[0008]进一步地，终锻模具连皮部分的厚度L2为30～60mm。
[0009]进一步地，上终锻模冲头外壁出模斜度F
°
，下终锻模型腔内壁向上具有出模斜度G
°
，连皮部分上水平线交接处具有向上的出模斜度E
°
，出模斜度之间存在关系F＞E，且G＞E。
[0010]进一步地，上终锻模冲头下端面与上连皮水平线之间具有倾斜角度H＝7～ 10
°
，连皮部分下水平线与筒下腔出模面弧形过渡，过渡圆角R1。
[0011]进一步地，预锻件型腔上下出模斜度均有15～20
°
。
[0012]进一步地，预锻模具分模面与型腔上端面尺寸差不小于模锻件最大壁厚，预锻模具型腔的两个端面外圆棱角应设计成大圆弧，大圆弧“R4”和“R3”应设计为 R20～60。
[0013]本技术的有益效果是：本技术通过对薄壁筒形锻件的设计改进降低成型难度，在制坯工序合理设计坯料尺寸结构，保证终锻筒形锻件各部位的充分变形，达到细化
晶粒与提高组织均匀性的作用，使力学性能同时得到进一步提升，满足锻件验收技术要求。
附图说明
[0014]图1是终锻模具结构示意图；
[0015]图2是对料段下料机加时的结构示意图；
[0016]图3是预锻模具结构示意图。
[0017]其中，上终锻模1、下终锻模2、第一顶出块3，连皮中心线4、连皮上水平线5、连皮下水平线6、上预锻模7、下预锻模8、第二顶出块9。
具体实施方式
[0018]传统的锻件设计基本决定了成型工艺难度大，组织均匀性控制无法保障。薄壁筒形锻件，在锻造加工过程中，由于薄壁特点，锻造过程，坯料温降较快，变形抗力加剧，难于成型，坯料变形再结晶不充分，组织均匀性难以控制。传统筒形锻件设计连皮位于底部，采用自由锻饼坯，饼坯组织均匀性相对不好，模锻采用反挤压成型，成型火次多，生产周期长且产出锻件组织均匀性较差，严重影响产品交付配套。本技术通过对薄壁筒形锻件的设计改进降低成型难度，在制坯工序合理设计坯料尺寸结构，保证终锻筒形锻件各部位的充分变形，达到细化晶粒与提高组织均匀性的作用，使力学性能同时得到进一步提升，满足锻件验收技术要求。
[0019]筒形模锻件，由于传统的工艺方法未能注意对组织控制要求，预制坯尺寸结构未进行合理设计，导致筒形件变形存在上端与下端不一致情况，导致不同部位变形温度差异大，导致组织性能状态差异大。而且传统工艺在模锻用预制坯采用饼坯，饼坯生产采用自由锻方式，不同部位变形差异大，导致组织差异大，加上模锻存在变形存在较差部位最终叠加，较差组织状态遗传至筒形模锻件。解决该问题的关键是采用模锻方式制预制坯料，改善预制坯料的组织均匀性，减少变形较差的区域存在。结合变形流动情况，预制坯料外形设计在结构尺寸与筒形模锻件存在约束关联，确保预制坯在模锻过程不同部位在筒形模锻件上下端面成型同步，且通过出模斜度约束，改善坯料流动截面进一步改善变形，达到细化组织效果。
[0020]为了解决上述问题，本技术提供了一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具。包括预锻模具和终锻模具。
[0021]1、根据终锻件结构确定薄壁筒形模锻件的终锻模具结构，如图1所示，终锻模具包括上终锻模1、下终锻模2、第一顶出块3，终锻件为终锻模具闭合时为H型的旋转体型腔，如图1所示，上终锻模1、下终锻模2和第一顶出块3 合模后型腔对应终锻件的形状，上终锻模1冲头与第一顶出块3之间的间隙对应锻件的连皮部分，其中，上终锻模1冲头与第一顶出块3之间的间隙对应锻件的连皮部分，连皮水平中心线4距底端为终锻件高度的1/3～1/2部位，尺寸结构特征：L1＝H1/3～H1/2，L2＝30～60mm。目的达到分料作用，在后续变形过程坯料向上下端面流动均匀。其中，H1为终锻件高度，L1为连皮水平中心线4所处的高度，L2为连皮部分的厚度。不同材料变形抗力不同，模锻成型后连皮厚度L2差异较大，造成连皮部分占据体积不同，对后续模锻分流到终锻件筒壁的料不同。其中，上终锻模1冲头外壁出模斜度F
°
，下终锻模2型腔内壁向上具有出模斜度G
°
，与连皮部分上水平线5交接处具有向上的出模斜
度E
°
，出模斜度之间存在关系F＞E，且G＞E。上终锻模1冲头下端面与连皮上水平线5之间具有倾斜角度H＝7～10
°
。有助于进一步改善坯料流动，改善组织均匀性，改善坯料流动截面，增加应力作用，有助于细化组织。上终锻模1冲头外壁出模面与连皮上水平线5倾斜面弧形过渡。连皮下水平线6与筒下腔出模面弧形过渡，过渡圆角R1。连皮下水平线6上设置有直径为A2的凸台，凸台高度h2。第一顶出块3外径为D1。上终锻模1冲头外径为B1,下终锻模2型腔下端内径为C3，下终锻模2型腔上端内径为C1。
[0022]2、根据终锻件结构确定预锻模具结构，如图3所示，预锻模具包括上预锻模7、下预锻模8、第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种薄壁筒形锻件锻造用组合模具，其特征在于，包括：终锻模具和预锻模具，终锻模具，包括上终锻模、下终锻模和第一顶出块，第一顶出块设置在下终锻模底部，上终锻模、下终锻模及第一顶出块合模后型腔对应终锻件的形状，上终锻模冲头与第一顶出块之间的间隙对应锻件的连皮部分，L1＝H1/3～H1/2，H1为终锻件高度，L1为连皮水平中心线所处的高度，第一顶出块上设置有直径为A2的凸台，凸台高度h2，第一顶出块外径为D1，上模冲头外径为B1，下模型腔下端内径为C3，下模型腔上端内径为C1，预锻模具包括上预锻模、下预锻模以及第二顶出块，第二顶出块设置在下预锻模底部，分模面处于预制坯料高度的1/3～1/2部位，预锻模具型腔对应预锻件，预锻件型腔高度H3，分模面距离预锻件型腔下端面的高度为L3，分模面外径C2，分模面处型腔内壁圆弧过渡，第二顶出块上端面设置有直径A3高度h3的凸台，上预锻模型腔底面直径B2，下预锻模型腔底面设置有内径为D2环形凹槽，环形凹槽内侧面与下端面之间的过渡圆弧为R2，其中，H1＞H3、B2＝B1、C3＞C2、D1＞D2、C1
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：甄小辉，王晓红，王彦伟，刘军，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：新型
国别省市：