CN114029405A - 热成型收口装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热成型收口装置，包括设有工件安装槽的下模、设有收口斜面的上模，以及用于带动上模下压并对工件安装槽内的工件进行收口的驱动座，所述热成型收口装置还包括锥形导向块和用于抵接工件内壁的内撑机构，所述内撑机构包括用于被驱动座带动升降的连接座、与连接座滑动连接并环绕锥形导向块设置的多个内撑块，以及用于将内撑块推向锥形导向块的弹性复位组件，所述内撑块用于在下降时被锥形导向块推动至抵紧工件内壁的状态。本发明提供的热成型收口装置在驱动座带动上模下降进行收口的同时，能够同步带动内撑机构下降并通过锥形导向块的导向作用将多个内撑块逐步撑开，在收口工序前自动抵紧工件内壁，保证收口效果。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机钣金钣金加工技术领域，特别地，涉及一种航空发动机钣金钣金加工用的热成型收口装置。
背景技术
目前，针对航空发动机钣金钣金工件的收口工序，当工件采用的材料弹性较大时，为控制回弹，通常采用材料或材料与模具同时加热的热成形方式进行收口，例如将工件加热至900℃左右，然后再放入模具中进行收口成形。
然而，在对工件的外壁挤压收口时，还需要在工件的内壁填充型块进行支撑，为了使工件能够正常脱模取出，需要将型块设置成分块镶拼结构，导致需要操作人员在零件收口前预先将型块逐个摆放至加热状态的工件内部，难以保证操作安全，并且当工件的内径较大时，型块的体积和重量也会提高，人工操作的劳动强度较高。其次，逐个摆放型块的操作耗时较长，而加热后的零件会在模具中快速冷却，导致无法精准控制温度，影响回弹控制效果。
发明内容
本发明提供了一种热成型收口装置，以解决工件收口时难以高效率地完成对工件内壁进行支撑的技术问题。
一种热成型收口装置，包括设有工件安装槽的下模、设于所述工件安装槽的上方并设有收口斜面的上模，以及用于带动所述上模下压并通过所述收口斜面对所述工件安装槽内的工件进行收口的驱动座，所述热成型收口装置还包括设于所述工件安装槽内的锥形导向块和设于所述驱动座上并用于抵接工件内壁的内撑机构，所述内撑机构包括与所述驱动座连接并用于被所述驱动座带动升降的连接座、与所述连接座滑动连接并环绕所述锥形导向块设置的多个内撑块，以及用于将所述内撑块推向所述锥形导向块的弹性复位组件，所述内撑块抵接所述锥形导向块并用于在下降时被所述锥形导向块推动至抵紧工件内壁的状态。
优选地，多个所述内撑块包括环绕所述锥形导向块等距排布的多个第一内撑块和设于相邻两个所述第一内撑块之间的第二内撑块，所述第一内撑块朝向所述第二内撑块的一侧设有用于***述第二内撑块的避让缺口。
更优地，所述第一内撑块于所述避让缺口内设有第一限位壁，所述第二内撑块包括抵接所述第一限位壁并用于沿所述第一限位壁滑动的第二限位壁。
优选地，所述内撑机构还包括沿竖直方向设于所述驱动座与所述连接座之间的压缩弹簧，所述连接座通过所述压缩弹簧与所述驱动座连接并可相对所述驱动座升降移动。
进一步地，所述内撑机构还包括沿竖直方向设于所述驱动座朝向所述连接座一端的第一导向柱、设于所述连接座上并与所述第一导向柱适配的第一导向套，所述连接座通过所述第一导向套套设所述第一导向柱并可沿所述第一导向柱升降滑动，所述压缩弹簧套设于所述第一导向柱上。
优选地，所述内撑机构还包括设于所述连接座的外边缘并抵接所述上模的自润滑滑板，所述自润滑滑板用于沿所述上模升降滑动。
优选地，所述热成型收口装置还包括第二导向柱和套设于所述第二导向柱上并可相对所述第二导向柱滑动的第二导向套，所述第二导向柱和第二导向套中的其中一个设于所述下模上，另一个设于所述驱动座上。
进一步地，所述弹性复位组件包括沿径向与所述连接座滑动连接的滑块和沿径向弹压于所述滑块与所述连接座之间的复位弹簧，所述内撑块与所述滑块连接。
更进一步地，所述连接座设有沿径向延伸的导向槽，所述滑块可滑动地嵌设于所述导向槽内。
更进一步地，所述内撑块与所述滑块可拆卸连接。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的热成型收口装置中，通过驱动座带动上模下降进行收口的同时，能够同步带动内撑机构下降并通过锥形导向块的导向作用将多个内撑块逐步撑开，使多个内撑块完整地贴合于工件的内壁上，在收口工序前自动实现抵紧工件内壁，相比人工逐个摆放内撑块的操作方式有效节省人力物力，避免高温工件烫手操作人员，保证人员安全，提高加工效率，并且相对工件内壁的配合精度更高，保证收口效果。其次，当收口完成并通过驱动座带动上模上升的同时，可同步驱动内撑块上升，并且内撑块在上升的过程中能够通过弹性复位组件推向锥形导向块实现收拢回退，自动脱离工件的内壁，方便工件的脱模取出。并且由于该热成型收口装置可减少人工操作步骤，全自动地完成工件收口动作，从而能够在高温状态环境下对工件进行收口，有效控制工件成形回弹，实现工件的稳定成形，保证工件尺寸的一致性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的热成型收口装置所适用的工件的收口变化状态图；
图2为本发明实施例提供的热成型收口装置的一种使用状态的剖面结构图；
图3为图2所示的热成型收口装置的另一种使用状态的剖面结构图；
图4为图2所示的内撑块与锥形导向块的装配结构的剖面图；
图5为图2所示的内撑块与锥形导向块的装配结构的俯视图；
图6为图2所示的内撑机构与锥形导向块的装配结构的剖面图；
图7为图2所示的内撑机构与锥形导向块的装配结构的俯视图。
图例说明：
1、热成型收口装置；11、下模；111、工件安装槽；12、上模；121、收口斜面；13、驱动座；14、锥形导向块；15、内撑机构；151、连接座；1511、导向槽；152、内撑块；1521、第一内撑块；1522、第二内撑块；1523、避让缺口；1524、第一限位壁；1525、第二限位壁；153、弹性复位组件；1531、滑块；1532、复位弹簧；154、压缩弹簧；155、第一导向柱；156、自润滑滑板；16、第二导向柱；17、第二导向套；2、工件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
图2至图7共同示出了本发明实施例提供的热成型收口装置，其用于对高温状态下的工件进行收口，能够实现自动支撑工件内壁以及自动退出工件，有效保证操作人员安全，提高加工效率，保证收口精度。
在图1中示出了一种适用于所述热成型收口装置的工件2的收口变化过程，所述工件2的厚度为0.8mm，材料采用马氏体不锈钢，由于该材料成形时回弹大，形状不易控制，为控制所述工件2收口时的回弹，通常采用材料或材料与模具同时加热的热成形方式进行收口。
如图2所示，所述热成型收口装置1包括下模11、上模12和驱动座13，所述下模11的上表面开设有适配所述工件2的底端并用于安装所述工件2的工件安装槽111，所述上模12设于所述工件安装槽111的上方并设有收口斜面121，所述收口斜面121用于在所述上模12下降时挤压所述工件安装槽111内的工件2的外壁并对所述工件2进行收口，所述上模12可拆卸地设于所述驱动座13上，所述驱动座13用于与机床连接并由机床带动升降移动，从而通过所述驱动座13带动所述上模12下降地完成收口工序或者上升地退出所述工件2。
优选地，所述热成型收口装置1还包括锥形导向块14和内撑机构15，所述锥形导向块14设于所述工件安装槽111的中心位置处，并且所述锥形导向块14沿其顶端至底端的方向的外径逐步增大。所述内撑机构15包括与所述驱动座13连接并用于被所述驱动座13带动升降的连接座151、与所述连接座151沿水平方向滑动连接并环绕所述锥形导向块14设置的多个内撑块152，以及用于将所述内撑块152推向所述锥形导向块14的弹性复位组件153，所述内撑块152抵接所述锥形导向块153。当所述内撑机构15被驱动下降时，多个所述内撑块152能够沿所述锥形导向块153的倾斜外表面被所述锥形导向块153推动至抵紧所述工件2内壁的状态，实现自动展开；当所述内撑机构15被驱动上升时，多个所述内撑块152能够在所述弹性复位组件153的弹力作用下沿所述锥形导向块153的倾斜外表面逐步退回至靠近所述锥形导向块153中线的位置，实现自动收拢回退。
请结合图2和图3，其中，在图2中示出了所述内撑块152收拢的状态，在图3中示出了所述内撑块152展开的状态，在所述热成型收口装置1中，通过所述驱动座13带动所述上模12下降进行收口的同时，能够同步带动所述内撑机构15下降并通过所述锥形导向块14的导向作用将多个所述内撑块152逐步撑开，使多个所述内撑块152完整地贴合于所述工件2的内壁上，在收口工序前自动实现抵紧工件内壁，相比人工逐个摆放内撑块的操作方式有效节省人力物力，避免高温工件烫手操作人员，保证人员安全，提高加工效率，并且相对工件内壁的配合精度更高，保证收口效果。其次，当收口完成并通过所述驱动座13带动所述上模12上升的同时，可同步驱动所述内撑块152上升，并且所述内撑块152在上升的过程中能够通过所述弹性复位组件153推向所述锥形导向块14实现收拢回退，自动脱离所述工件2的内壁，方便工件的脱模取出。由于所述热成型收口装置1可减少人工操作步骤，全自动地完成工件2收口动作，从而能够在高温状态环境下对所述工件2进行收口，有效控制所述工件2的成形回弹，实现所述工件2的稳定成形，保证工件尺寸的一致性。
请结合图4和图5，多个所述内撑块152包括环绕所述锥形导向块14等距排布的多个第一内撑块1521和设于相邻两个所述第一内撑块1521之间的第二内撑块1522，每相邻两个所述第一内撑块1521之间均设有至少一个所述第二内撑块1522，并且所述第一内撑块1521朝向所述第二内撑块1522的一侧设有用于***述第二内撑块1522的避让缺口1523。当所述第一内撑块1521和所述第二内撑块1522同时朝向所述锥形导向块14移动时，所述第二内撑块1522滑入所述避让缺口1523内，避免所述第一内撑块1521和第二内撑块1522二者的回退动作互相干涉。从而使所述第一内撑块1521和所述第二内撑块1522展开后的边缘能够紧密贴合，完整地支撑所述工件2的整个内壁，保证支撑到位。
优选地，所述第一内撑块1521于所述避让缺口1523内设有第一限位壁1524，所述第二内撑块1522包括抵接所述第一限位壁1524并用于沿所述第一限位壁1524滑动的第二限位壁1525，所述第二限位块1522可通过所述第二限位壁1525与所述第一限位壁1524的导向配合滑入所述避让缺口1523内，保证移动的稳定性和顺畅性，避免出现卡滞现象。
请结合图6和图7，所述弹性复位组件153包括沿所述连接座151的径向(靠近或远离所述锥形导向块14的方向)与所述连接座151滑动连接的滑块1531和沿所述连接座151的径向弹压于所述滑块1531与所述连接座151之间的复位弹簧1532，所述内撑块152与所述滑块1531连接，通过所述复位弹簧1532对所述内撑块152施加朝向所述锥形导向块14的作用力。
进一步地，所述连接座151设有沿所述连接座151的径向延伸的导向槽1511，所述滑块1531可滑动地嵌设于所述导向槽1511内，通过所述导向槽1511对所述滑块1531进行导向限位，保证所述滑块1531移动的稳定性，从而避免所述内撑块152跑偏错位。
更进一步地，所述内撑块152与所述滑块1531可拆卸连接，方便拆装所述内撑块152，在对不同外形的工件进行收口使能够更换不同规格的内撑块152，提升适用性。
如图2和图3所示，所述内撑机构15还包括沿竖直方向设于所述驱动座13与所述连接座151之间的压缩弹簧154，所述连接座151通过所述压缩弹簧154与所述驱动座13连接并可相对所述驱动座13升降移动，从而能够将所述内撑块152的初始高度设置为低于所述上模12的初始高度，在所述驱动座13带动所述内撑机构15整体下降时，所述内撑块152先接触所述工件2并完全抵紧所述工件2的内壁，然后在所述压缩弹簧154的缓冲作用下使所述内撑块152保持固定位置的同时所述驱动座13能够进一步下降，进而带动所述上模12下降地完成收口工序，通过一次下降动作同时完成所述工件2的内壁支撑和整体收口，传动结构简单且高效，有效降低加工成本，提高加工效率。
进一步地，所述内撑机构15还包括沿竖直方向设于所述驱动座13朝向所述连接座151一端的第一导向柱155、设于所述连接座151上并与所述第一导向柱155适配的第一导向套(图未示，下同)，所述连接座151通过所述第一导向套套设所述第一导向柱155并可沿所述第一导向柱155升降滑动，所述压缩弹簧154套设于所述第一导向柱155上。通过所述第一导向柱155和所述第一导向套的导向配合提高所述连接座151相对所述驱动座13升降移动的稳定性，并更好地固定所述压缩弹簧154，避免所述压缩弹簧154在弹压时发生错位。
如图7所示，优选地，所述内撑机构15还包括设于所述连接座151的外边缘并抵接所述上模12的自润滑滑板156，所述自润滑滑板156用于沿所述上模12升降滑动，所述自润滑滑板156由具有自润滑效果的石墨镶嵌高力黄铜材料制成，承载性能与耐磨性能优良，使所述连接座151与所述上模12之间的滑动更加顺畅，避免对所述上模12产生磨损。
在图2和图3中示出，进一步地，所述热成型收口装置1还包括第二导向柱16和套设于所述第二导向柱16上并可相对所述第二导向柱16滑动的第二导向套17，所述第二导向柱16和第二导向套17中的其中一个设于所述下模11上，另一个设于所述驱动座13上，通过所述第二导向柱16与所述第二导向套17的导向配合保证所述驱动座13相对所述下模11下降时的稳定性和精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热成型收口装置，包括设有工件安装槽(111)的下模(11)、设于所述工件安装槽(111)的上方并设有收口斜面(121)的上模(12)，以及用于带动所述上模(12)下压并通过所述收口斜面(121)对所述工件安装槽(111)内的工件(2)进行收口的驱动座(13)，其特征在于，所述热成型收口装置还包括设于所述工件安装槽(111)内的锥形导向块(14)和设于所述驱动座(13)上并用于抵接工件(2)内壁的内撑机构(15)，所述内撑机构(15)包括与所述驱动座(13)连接并用于被所述驱动座(13)带动升降的连接座(151)、与所述连接座(151)滑动连接并环绕所述锥形导向块(14)设置的多个内撑块(152)，以及用于将所述内撑块(152)推向所述锥形导向块(14)的弹性复位组件(153)，所述内撑块(152)抵接所述锥形导向块(14)并用于在下降时被所述锥形导向块(14)推动至抵紧工件(2)内壁的状态。
2.根据权利要求1所述的热成型收口装置，其特征在于，多个所述内撑块(152)包括环绕所述锥形导向块(14)等距排布的多个第一内撑块(1521)和设于相邻两个所述第一内撑块(1521)之间的第二内撑块(1522)，所述第一内撑块(1521)朝向所述第二内撑块(1522)的一侧设有用于***述第二内撑块(1522)的避让缺口(1523)。
3.根据权利要求2所述的热成型收口装置，其特征在于，所述第一内撑块(1521)于所述避让缺口(1523)内设有第一限位壁(1524)，所述第二内撑块(1522)包括抵接所述第一限位壁(1524)并用于沿所述第一限位壁(1524)滑动的第二限位壁(1525)。
4.根据权利要求1所述的热成型收口装置，其特征在于，所述内撑机构(15)还包括沿竖直方向设于所述驱动座(13)与所述连接座(151)之间的压缩弹簧(154)，所述连接座(151)通过所述压缩弹簧(154)与所述驱动座(13)连接并可相对所述驱动座(13)升降移动。
5.根据权利要求4所述的热成型收口装置，其特征在于，所述内撑机构(15)还包括沿竖直方向设于所述驱动座(13)朝向所述连接座(151)一端的第一导向柱(155)、设于所述连接座(151)上并与所述第一导向柱(155)适配的第一导向套，所述连接座(151)通过所述第一导向套套设所述第一导向柱(155)并可沿所述第一导向柱(155)升降滑动，所述压缩弹簧(154)套设于所述第一导向柱(155)上。
6.根据权利要求1所述的热成型收口装置，其特征在于，所述内撑机构(15)还包括设于所述连接座(151)的外边缘并抵接所述上模(12)的自润滑滑板(156)，所述自润滑滑板(156)用于沿所述上模(12)升降滑动。
7.根据权利要求1所述的热成型收口装置，其特征在于，所述热成型收口装置还包括第二导向柱(16)和套设于所述第二导向柱(16)上并可相对所述第二导向柱(16)滑动的第二导向套(17)，所述第二导向柱(16)和第二导向套(17)中的其中一个设于所述下模(11)上，另一个设于所述驱动座(13)上。
8.根据权利要求1所述的热成型收口装置，其特征在于，所述弹性复位组件(153)包括沿径向与所述连接座(151)滑动连接的滑块(1531)和沿径向弹压于所述滑块(1531)与所述连接座(151)之间的复位弹簧(1532)，所述内撑块(152)与所述滑块(1532)连接。
9.根据权利要求8所述的热成型收口装置，其特征在于，所述连接座(151)设有沿径向延伸的导向槽(1511)，所述滑块(1531)可滑动地嵌设于所述导向槽(1511)内。
10.根据权利要求8或9所述的热成型收口装置，其特征在于，所述内撑块(152)与所述滑块(1531)可拆卸连接。
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- 2021-11-10 CN CN202111325421.8A patent/CN114029405B/zh active Active
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