一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于冶金设备技术领域，特别涉及一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置及方法。一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，包括上模和下模，上模包括上模板，上模板中间设有台阶孔，较小台阶孔内设有芯模，较大台阶孔内设有锁紧螺母，芯模的下部形状与异形模锻件相似，芯模的下部形状尺寸小于异形模锻件的外形尺寸，芯模的下部外侧设有皮囊，皮囊与芯模的连接处设有密封环，芯模的上部侧面设有进油口，芯模的中部向下设有油道，进油口与油道相连通，油道与皮囊和芯模之间形成的空腔相连通。本发明专利技术采用和模锻件形状相同的高压皮囊从模锻件内部加压，进而对模锻件校形，消除残余应力和局部尺寸偏差，提高了模锻件的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置及方法


[0001]本专利技术属于冶金设备
，特别涉及一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置及方法。

技术介绍

[0002]随着国内外航空航天工业的迅速发展，对航空模锻件的需求日益增加，对质量的要求越来越高，尤其是空天模锻件的均匀性要求更高。而模锻件在模锻加工后不可避免的存在残余应力和局部尺寸的偏差，需要采用校形的方法消除残余应力。
[0003]现有的校形方法多采用机械压制的办法，采用和模锻件形状相似的机械压头通过压力机对模锻件压制，是模锻件产生一定的塑性变形，进而消除模锻件的残余应力，修正局部尺寸。这种校形方法因为是机械压制，难免形成局部接触，导致残余应力消除不充分，局部尺寸消除亦不到位。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置及方法，该装置采用和模锻件形状相同的高压皮囊从模锻件内部加压，进而对模锻件校形，消除残余应力和局部尺寸偏差，提高了模锻件的质量。
[0005]本专利技术的技术方案在于：一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，包括上模和位于所述上模下部的下模，所述上模包括上模板，所述上模板中间设有台阶孔，其中较小台阶孔内设有芯模，较大台阶孔内设有锁紧螺母，所述锁紧螺母将芯模与上模板固定连接，所述芯模的下部形状与异形模锻件相似，所述芯模的下部形状尺寸小于所述异形模锻件的外形尺寸，所述芯模的下部外侧设有皮囊，所述皮囊与芯模的连接处设有密封环，所述芯模的上部侧面设有进油口，所述芯模的中部向下设有油道，所述进油口与所述油道相连通，所述油道与所述皮囊和芯模之间形成的空腔相连通。
[0006]所述上模板下部与皮囊上表面之间设有弹性尼龙垫。
[0007]所述弹性尼龙垫尺寸大于所述异形模锻件的上部外形尺寸。
[0008]所述密封环包括密封环本体，所述密封环本体上部呈“脖颈”形结构，包括密封环头部和密封环脖颈，所述密封环头部位于所述密封环脖颈上方，且所述密封环头部的厚度大于所述密封环脖颈的厚度，所述密封环本体上部
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脖颈”形结构与所述皮囊上部结构相匹配。
[0009]所述上模板下表面与所述芯模上部侧面之间设有密封块，所述密封块靠近所述芯模一侧设有第一环形密封圈。
[0010]所述密封环本体靠近所述密封块一侧设有第二环形密封圈。
[0011]所述下模中间加工有型腔，所述型腔形状与异形模锻件的外形相似，所述下模型腔形状尺寸大于所述异形模锻件的外形尺寸。
[0012]所述皮囊的校形变形量≤3%。
[0013]一种高压液体消除异形模锻件残余应力的方法，使用如上所述一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，其特征在于：包括以下步骤：S1：将异形模锻件放入下模的型腔内，然后上模下降与下模闭合，芯模及皮囊伸入异形模锻件的型腔内；S2：通过芯模的进油口向皮囊的内腔充入高压液体，使皮囊膨胀与异形模锻件的内壁接触并向异形模锻件的内壁施加载荷，对异形模锻件起到胀形作用使其产生塑性变形；S3：异形模锻件的最大胀形变形量由下模的型腔控制，即当异形模锻件在胀形变形至异形模锻件外壁并与下模的型腔内壁接触，下模就阻止了异形模锻件的进一步变形，此时完成异形模锻件的残余应力消除。
[0014]本专利技术的技术效果在于：1.本专利技术通过采用和异形模锻件内部形状相似的高压皮囊从异形模锻件内部对异形模锻件施加载荷，可以使异形模锻件在高压下均匀的塑性变形；2.本专利技术异形模锻件外部有和异形模锻件形状相似的芯模约束，可以控制异形模锻件的变形量并确保变形均匀；3.本专利技术高压皮囊内部的液体压力可调可控，使得校形的变形量可以准确控制；4.本专利技术皮囊的端部装有专门的密封结构和弹性体，可以适用异形模锻件端部一定程度的不平整并确保高压压力的准确建立。
[0015]以下将结合附图进行进一步的说明。
附图说明
[0016]图1为本专利技术实施例一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置结构示意图。
[0017]图2为本专利技术实施例皮囊的密封结构示意图。
[0018]附图标记：1
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上模，11
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上模板，12
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皮囊，13
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密封环，14
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锁紧螺母，15
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芯模，16
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进油口，18
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油道，19
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密封块，20
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第一环形密封圈，2
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下模，17
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弹性尼龙垫，3
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异形模锻件，131
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密封环头部，132
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密封环脖颈，133
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第二环形密封圈，134
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密封环本体。
实施方式
[0019]实施例1 如图1所示，一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，包括上模1和位于所述上模1下部的下模2，所述上模1包括上模板11，所述上模板11中间设有台阶孔，其中较小台阶孔内设有芯模15，较大台阶孔内设有锁紧螺母14，所述锁紧螺母14将芯模15与上模板11固定连接，所述芯模15的下部形状与异形模锻件3相似，所述芯模15的下部形状尺寸小于所述异形模锻件3的外形尺寸，所述芯模15的下部外侧设有皮囊12，所述皮囊12与芯模15的连接处设有密封环13，所述芯模15的上部侧面设有进油口16，所述芯模15的中部向下设有油道18，所述进油口16与所述油道18相连通，所述油道18与所述皮囊12和芯模15之间形成的空腔相连通。
[0020]实际使用过程中，本专利技术将异形模锻件3放入下模2的型腔内，然后上模1下降与下模2闭合，芯模15及皮囊12伸入异形模锻件3的型腔内；通过芯模15的进油口16向皮囊12的内腔充入高压液体，使皮囊12膨胀与异形模锻件3的内壁接触并向异形模锻件3的内壁施加载荷，对异形模锻件3起到胀形作用使其产生塑性变形；异形模锻件3的最大胀形变形量由下模2的型腔控制，即当异形模锻件3在胀形变形至异形模锻件3外壁并与下模2的型腔内壁
接触，下模2就阻止了异形模锻件3的进一步变形，此时完成异形模锻件3的残余应力消除。本专利技术通过采用和异形模锻件内部形状相似的高压皮囊从异形模锻件内部对异形模锻件施加载荷，可以使异形模锻件在高压下均匀的塑性变形；异形模锻件外部有和异形模锻件形状相似的芯模约束，可以控制异形模锻件的变形量并确保变形均匀；高压皮囊内部的液体压力可调可控，使得校形的变形量可以准确控制。
[0021]实施例2： 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述上模板11下部与皮囊12上表面之间设有弹性尼龙垫17。
[0022]实际使用过程中，本专利技术在皮囊与上模板之间装有弹性尼龙垫17，皮囊12膨胀时起到保护皮囊12的作用。
[0023]实施例3： 优选的，在实施例1的基础上，本实施例中，所述弹性尼龙垫17尺寸大于所述异形模锻件3的上部外形尺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，其特征在于：包括上模（1）和位于所述上模（1）下部的下模（2），所述上模（1）包括上模板（11），所述上模板（11）中间设有台阶孔，其中较小台阶孔内设有芯模（15），较大台阶孔内设有锁紧螺母（14），所述锁紧螺母（14）将芯模（15）与上模板（11）固定连接，所述芯模（15）的下部形状与异形模锻件（3）相似，所述芯模（15）的下部形状尺寸小于所述异形模锻件（3）的外形尺寸，所述芯模（15）的下部外侧设有皮囊（12），所述皮囊（12）与芯模（15）的连接处设有密封环（13），所述芯模（15）的上部侧面设有进油口（16），所述芯模（15）的中部向下设有油道（18），所述进油口（16）与所述油道（18）相连通，所述油道（18）与所述皮囊（12）和芯模（15）之间形成的空腔相连通。2.根据权利要求1所述一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，其特征在于：所述上模板（11）下部与皮囊（12）上表面之间设有弹性尼龙垫（17）。3.根据权利要求2所述一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，其特征在于：所述弹性尼龙垫（17）尺寸大于所述异形模锻件（3）的上部外形尺寸。4.根据权利要求1所述一种高压液体消除异形模锻件残余应力的装置，其特征在于：所述密封环（13）包括密封环本体（134），所述密封环本体（134）上部呈“脖颈”形结构，包括密封环头部（131）和密封环脖颈（132），所述密封环头部（131）位于所述密封环脖颈（132）上方，且所述密封环头部（131）的厚度大于所述密封环脖颈（132）的厚度，所述密封环本体（134）上部
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脖颈”形结构与所述皮囊（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓锋，张君，杨建，黄胜，张宗元，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：