一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具制造技术

本发明专利技术公开一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具，包括通用上模板和下模板、凸模、凹模、卸料机构；凸模以可拆卸方式固定在上模板上，凸模包括镦粗凸模冲头、预成形凸模冲头、终成形凸模冲头；凹模进行横向分模，包括第一段凹模、第二段凹模，第一段凹模构成通用凹模，活动固定下模板上，第二段凹模以可以拆卸方式固定在第一段凹模与下模板之间；上模板与镦粗凸模冲头固定、第一段凹模与下模板固定组合成镦粗模具，将预成形凸模冲头替换镦粗凸模冲头固定在上模板上、将卸料板固定在第一段凹模上方形成预成形模具，将终成形凸模冲头替换预成形凸模冲头固定在上模板上、将第二段凹模垫在第一段凹模与下模板之间形成终成形模具。

【技术实现步骤摘要】
一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具
本专利技术属于金属挤压成形技术，特别涉及一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具。
技术介绍
如图1所示的大型长锥喇叭筒件90，其尺寸为Φ600*1400πιπι，属于大型零件，除外部呈锥形之外，其内腔亦呈双锥形。如图2?图5所示，传统挤压方法，将毛坯件991镦粗形成镦粗件992，再使用凸模30沿着镦粗件992的筒壁挤压，材料会向凸模30运动相反方向流动，凸模30向下挤压越深，筒壁面积向上长大，沿筒壁方向摩擦力增大，而且随着筒壁面积长大，这些新生面积与凸模30、凹模40表面之间无润滑剂，摩擦系数增大，大约在0.5-1之间，也是摩擦力增大的一个因素；另外，随着面积长大，凸模30受到材料变形抗力在垂直向上方向分力增大，结果容易带来凸模的强度不够而产生折断现象，其次，对于Φ 600*1400的锥筒，直接挤压压力达到6000吨，因此需要采用新的特殊模具结构和新的特殊方法解决Φ 600*1400的锥筒在1000吨挤压机上挤压成。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种使用小吨位压力机、小闭合高度挤压成形大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具。本专利技术所采用的技术方案是:一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具，包括通用的上模板和下模板、凸模、凹模、卸料机构；所述的凸模以可拆卸更换方式固定在上模板上，凸模包括三件凸模冲头，分别是镦粗凸模冲头、预成形凸模冲头、终成形凸模冲头，所述的镦粗凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为平面，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的预成形凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为半球形，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的终成形凸模冲头的杆身形状与长锥喇叭筒件的内腔相一致，并分成三段，第一段头部呈半球形，杆身呈锥形，第二段杆为直柱，第三段杆身亦成锥形，其中第一段杆身与中轴的夹角小于第三段杆身与中轴的夹角，终成形凸模冲头以可拆卸更换方式固定在上模板上，终成形凸模冲头的第一段杆身和第二段杆身直径小于预成形凸模冲头的杆身；所述的凹模进行横向分模，包括第一段凹模、第二段凹模，第一段凹模构成通用凹模，活动固定下模板上，第二段凹模以可以拆卸方式固定在第一段凹模与下模板之间；所述的第一段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的上部开口段锥面相一致，所述的第二段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的下部锥面相一致；所述的卸料机构包括拉杆、卸料板，卸料机构通过拉杆以可拆卸方式卡置在第一段凹模的上端的周边，卸料板中部设有供预成形凸模冲头和终成形凸模冲头均能穿过的通孔；所述的上模板与镦粗凸模冲头固定、第一段凹模与下模板固定组合成镦粗模具，将预成形凸模冲头替换镦粗凸模冲头固定在上模板上、将卸料板固定在第一段凹模上方形成预成形模具，将终成形凸模冲头替换预成形凸模冲头固定在上模板上、将第二段凹模垫在第一段凹模与下模板之间形成终成形模具。还包括顶件机构，顶件机构由仿形垫板、顶板、顶杆组成，仿形垫板置于下模板中部，仿形垫板的上端形成与长锥喇叭筒件的顶部窝相适应的凸台，仿形垫板中部形成顶杆通孔，下模板的中部设有与顶杆通孔同轴的通孔，顶杆置于顶杆通孔与下模板的通孔中，仿形垫板可与下模板一体成形，顶板的下端面设有与仿形垫板的凸台相适应的凹腔，顶板通过凹腔与凸台的配合套置在仿形垫板上，顶板的周边套置有垫板，顶板与垫板可以一体成形，当组合成镦粗模具和形成预成形模具时，顶板与垫板一起垫于第一段凹模与仿下模板之间，当组合成终成形模具时，将顶板与垫板同时取下，换上第二段凹模垫在第一段凹模与下模板之间。所述的拉杆两头做成T型杆的形状，卸料板的周边开有位置与T型槽相对应的槽，拉杆一头卡置在槽中，拉杆一头卡置在第一段凹模的T型槽中。所述的预成形凸模冲头的杆身中部和终成形凸模冲头的杆身中部空心。所述的第一段凹模的下表面设有止口，与第二段凹模的上端配合，起定位作用，保证第一段凹模的模腔和第二段凹模的模腔的同心度。本专利技术在同一套模具上采用共用零件、凹模结构分段和可拆卸零件通过组合的方式实现长锥喇叭筒件的镦粗、预成形、终成形工艺，分别将不同的凸模、第一段凹模、第二段凹模、卸料板结构对应的组合，构成各工艺阶段所需的模具，节省了模具材料和加工成本；解决了压力机吨位不够的问题，也解决了凸模长径比太大，凸模失稳、偏移、折断的问题。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。图1是现有的大型长锥喇叭筒件；图2是现有的大型长锥喇叭筒件镦粗初始状态图；图3是现有的大型长锥喇叭筒件镦粗终了状态图；图4是现有的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压初始状态图；图5是现有的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压终了状态图；图6是本专利技术的大型长锥喇叭筒件镦粗初始状态图；图7是本专利技术的大型长锥喇叭筒件镦粗终了状态图；；图8是本专利技术的大型长锥喇叭筒件带球形底部杯形件挤压状态图；图9是本专利技术的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压初始状态图；图10是本专利技术的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压过程状态图一；图11是本专利技术的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压过程状态图二 ；图12是本专利技术的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压过程状态图三；图13是本专利技术的大型长锥喇叭筒件锥筒挤压终了状态图；图14是本专利技术的大型长锥喇叭筒件的带球形底部杯形件剖视图；图15是本专利技术的大型长锥喇叭筒件剖视图；图16是本专利技术的挤压成形组合模具在墩粗时的装配示意图；图17是本专利技术的挤压成形组合模具在预成形时的装配图；图18是本专利技术的挤压成形组合模具在终成形时的装配示意图；图19是本专利技术的挤压成形组合模具的第二段凹模示意图；图20是本专利技术的挤压成形组合模具的第一段凹模示意图；图21是图20中B向剖视图；图22是图20中C向剖视图；图23是御料栓主视图；图24是御料板主视图；图25是本专利技术的挤压成形组合模具的预成形冲头示意图；图26是本专利技术的挤压成形组合模具的终成形冲头示意图；图27是本专利技术的挤压成形组合模具的仿形垫板示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形方法，锯切下料一镦粗预成形一一次挤压半球形底部直壁筒一二次扩口、整形、挤压锥筒，具体如下:(I)、锯切下料一镦粗预成形，如图6、图7所示，采用等温挤压镁合金或铝合金，毛坯99加热温度350° -400°，将镦粗凹模401加热温度420°，放入镦粗凹模401中使用镦粗凸模冲头31进行镦粗，镦粗凹模401的模腔402与长锥喇叭筒件9 (如图14所示)的上半部外形一致，形成镦粗坯件995 (如图7所示)；(2)、一次挤压半球形底部直壁筒，如图8所示，接上述第(I)步将预成形凸模冲头32替换镦粗凸模冲头31，对镦粗坯件995进行半球形底部直壁筒挤压，采用半球形底部挤压，相应预成形凸模冲头32的头部321设计成半球形，强度高不易折断，采用直筒壁挤压，相比现在锥形壁挤压接触面积小，预成形凸模冲头32杆身受反作用力小，而且镦粗坯件995上端部沿凹模401的模腔402向上自由塑性流动，形成典型反挤压，所需的挤压机吨位小，挤压完成后，镦粗坯件995被挤压形成预形成件97，预形成件97整体呈杯形(如图14所示)，预形成件97的杯体下部的外锥壁971与镦粗凹模401的模腔402相应一致，杯体的中心内腔96的侧面95呈直壁，底部94呈半球形；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具，其特征在于：包括通用的上模板和下模板、凸模、凹模、卸料机构；所述的凸模以可拆卸更换方式固定在上模板上，凸模包括三件凸模冲头，分别是镦粗凸模冲头、预成形凸模冲头、终成形凸模冲头，所述的镦粗凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为平面，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的预成形凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为半球形，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的终成形凸模冲头的杆身形状与长锥喇叭筒件的内腔相一致，并分成三段，第一段头部呈半球形，杆身呈锥形，第二段杆为直柱，第三段杆身亦成锥形，其中第一段杆身与中轴的夹角小于第三段杆身与中轴的夹角，终成形凸模冲头以可拆卸更换方式固定在上模板上，终成形凸模冲头的第一段杆身和第二段杆身直径小于预成形凸模冲头的杆身；所述的凹模进行横向分模，包括第一段凹模、第二段凹模，第一段凹模构成通用凹模，活动固定下模板上，第二段凹模以可以拆卸方式固定在第一段凹模与下模板之间；所述的第一段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的上部开口段锥面相一致，所述的第二段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的下部锥面相一致；所述的卸料机构包括拉杆、卸料板，卸料机构通过拉杆以可拆卸方式卡置在第一段凹模的上端的周边，卸料板中部设有供预成形凸模冲头和终成形凸模冲头均能穿过的通孔；所述的上模板与镦粗凸模冲头固定、第一段凹模与下模板固定组合成镦粗模具，将预成形凸模冲头替换镦粗凸模冲头固定在上模板上、将卸料板固定在第一段凹模上方形成预成形模具，将终成形凸模冲头替换预成形凸模冲头固定在上模板上、将第二段凹模垫在第一段凹模与下模板之间形成终成形模具。...

【技术特征摘要】
1.一种大型长锥喇叭筒件的挤压成形组合模具，其特征在于:包括通用的上模板和下模板、凸模、凹模、卸料机构；所述的凸模以可拆卸更换方式固定在上模板上，凸模包括三件凸模冲头，分别是镦粗凸模冲头、预成形凸模冲头、终成形凸模冲头，所述的镦粗凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为平面，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的预成形凸模冲头的杆身粗短呈直柱状，头部为半球形，尾部以可拆卸更换方式固定在上模板上，所述的终成形凸模冲头的杆身形状与长锥喇叭筒件的内腔相一致，并分成三段，第一段头部呈半球形，杆身呈锥形，第二段杆为直柱，第三段杆身亦成锥形，其中第一段杆身与中轴的夹角小于第三段杆身与中轴的夹角，终成形凸模冲头以可拆卸更换方式固定在上模板上，终成形凸模冲头的第一段杆身和第二段杆身直径小于预成形凸模冲头的杆身；所述的凹模进行横向分模，包括第一段凹模、第二段凹模，第一段凹模构成通用凹模，活动固定下模板上，第二段凹模以可以拆卸方式固定在第一段凹模与下模板之间；所述的第一段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的上部开口段锥面相一致，所述的第二段凹模的模腔与挤压成形长锥喇叭筒件的下部锥面相一致；所述的卸料机构包括拉杆、卸料板，卸料机构通过拉杆以可拆卸方式卡置在第一段凹模的上端的周边，卸料板中部设有供预成形凸模冲头和终成形凸模冲头均能穿过的通孔；所述的上模板与镦粗凸模冲头固定、第一段凹模与下模板固定组合成镦粗模具，将预成形凸模冲头替换镦粗凸模冲头固定在上模板上、将卸料板固定在第一段凹模上方形...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛勇，李国俊，张治民，孟模，杨永彪，贾杨，谢志平，路光，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：