CN116441430A - 一种叶片热挤压成型装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种叶片热挤压成型装置，属于叶片成型的技术领域，包括：工作台上设有升降的顶杆，顶杆外周转动的套有分模套，分模套包括圆柱段和椭圆段；安装在工作台上的安装座内设有顶部开口的容腔，安装座底部设有供圆柱段穿过的通孔，圆柱段和通孔转动设置，椭圆段位于容腔内；置于容腔中的模具包括第一瓣模和第二瓣模，第一瓣模和第二瓣模围成叶片成型腔，叶片成型腔下方有与椭圆段外周侧壁匹配的分模容纳槽；叶片成型后，顶杆将模具和叶片同时顶起一定高度，驱动椭圆段转动，使第一瓣模和第二瓣模分离，减少顶杆对叶片作用力且减少第一瓣模和第二瓣模的分离过程对叶片的作用力导致的变形。
Description
技术领域
本申请涉及叶片成型的领域，尤其是涉及一种叶片热挤压成型装置。
背景技术
随着挤压技术在现代工业上的广泛应用，挤压模具的设计与制造越来越重要。发动机叶片挤压成型属于热挤压成型，原材料加热温度1000℃以上，叶片榫头变形量大，叶身型面较薄，并且锻件的尺寸精度和表面质量要求较高，所以对挤压模具的设计与制造的要求很高。
传统的挤压模具为闭式整体模具，并且顶出结构为直接顶出零件，对于发动机叶片而言，叶身长而薄，挤压后零件温度较高，直接顶出叶片，叶片容易受到外力发生变形。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种叶片热挤压成型装置，解决了现有技术中的问题，减小顶出叶片过程中叶片的变形。
本申请提供的一种叶片热挤压成型装置采用如下的技术方案：
一种叶片热挤压成型装置，包括：
工作台，所述工作台上设有沿竖直方向移动的顶杆，所述顶杆外周套设有分模套，所述分模套和顶杆转动设置，所述分模套包括从上至下分布的外周横截面为圆形的圆柱段和外周横截面为椭圆的椭圆段；
安装座，安装在所述工作台上，所述安装座内设有顶部开口的容腔，所述容腔从上至下逐渐缩小，所述安装座底部设有供圆柱段穿过的通孔，所述圆柱段和通孔转动设置，所述椭圆段位于所述容腔内，所述安装座底部的侧壁上设有连通所述通孔的通槽；
冲头，位于所述容腔上方；
模具，包括第一瓣模和第二瓣模，所述第一瓣模和第二瓣模放置于所述容腔中，且所述第一瓣模和第二瓣模的外周侧面与容腔贴合，所述第一瓣模和第二瓣模相对的侧面竖直设置且相互抵接，所述第一瓣模和第二瓣模相对的侧面上设有与叶片外壁面匹配的叶片型面，所述第一瓣模和第二瓣模围成叶片成型腔，所述第一瓣模和第二瓣模相对的侧面上在所述叶片型面上方设有第一凹槽，两个所述第一凹槽围成顶部开口的原材料容纳腔，所述第一瓣模和第二瓣模相对的侧面上在所述叶片型面下方设置有第二凹槽，两个所述第二凹槽围成底部开口的分模容纳槽，所述分模容纳槽底部的开口贯穿模具的底面，所述分模容纳槽顶壁被叶片成型腔贯穿，所述分模容纳槽的侧壁与椭圆段外周侧壁匹配，所述原材料容纳腔、叶片成型腔和所述分模容纳槽依次接壤且相互连通，所述顶杆的顶端抵接所述分模容纳槽的顶壁；
驱动装置，所述驱动装置的输出端穿过所述通槽连接所述圆柱段，用于驱动所述圆柱段绕轴心转动。
可选的，所述椭圆段横截面上的椭圆的长轴线对应第一瓣模和第二瓣模的对接面。
可选的，所述驱动装置包括拨动杆，所述圆柱段对应通槽的侧壁上设有插孔，所述拨动杆一端插接在所述插孔内，所述拨动杆的另一端伸出所述通槽。
可选的，所述椭圆段的外周和所述分模容纳槽的内壁贴合时，所述拨动杆抵接通槽的一侧壁，且所述拨动杆平行于所述通槽中被拨动杆抵接的侧壁。
可选的，所述容腔的侧壁和底壁上设有标识线，所述标识线对应所述第一瓣模和第二瓣模的对接面，所述椭圆段的侧壁上设有标识缝，所述分模容纳槽和所述椭圆段匹配贴合时，所述标识缝和所述标识线对齐。
可选的，所述分模容纳槽的底部开口的边缘倒角设置。
可选的，所述第一瓣模和第二瓣模相背的外侧面上设有导向凸条，所述导向凸条在模具不同高度上凸出的厚度相同，所述容腔内壁上设有容纳导向凸条的导向凹槽，所述导向凹槽贯穿所述安装座的顶壁。
可选的，所述叶片成型腔包括从上至下依次分布的榫头部和叶身部，所述第一瓣模和第二瓣模相对的侧面在叶片成型腔的顶部设置颈块，两所述颈块相对侧设有与所述叶片的榫头匹配的榫头型面，两所述颈块对接围成所述榫头部。
可选的，所述原材料容纳腔底部侧壁上设有预挤块，所述预挤块的底壁和颈块的顶壁贴合，所述原材料容纳腔底部侧壁上的两个所述预挤块相对的侧面设有预挤型面，两个所述预挤块对接围成预挤孔，所述预挤孔的内壁相比榫头部向内凸出0.1-0.5mm。
可选的，所述预挤块可拆卸的镶嵌在原材料容纳腔的侧壁上。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
本申请将叶片和模具同时顶高，顶杆的作用力基本由模具承担，减少了顶杆对叶片的作用力，减少顶杆对叶片作用力导致的叶片变形；而且，模具和叶片直接沿水平方向相互分离，使第一瓣模和第二瓣模的分离过程与叶片之间几乎不存在相互摩擦和作用力，减少第一瓣模和第二瓣模的分离过程对叶片的作用力导致的变形。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请叶片热挤压成型装置未放置模具状态的剖面图；
图2为本申请叶片热挤压成型装置放置模具状态的俯视图；
图3为图2沿A-A方向的剖视图；
图4为本申请第一瓣膜和第二瓣膜相对侧面的结构示意图；
图5为本申请安装座、分模套和顶杆的俯视图；
图6为本申请模具上设置预挤块的整体结构的剖面图。
附图标记说明：1、工作台；11、顶杆；12、冲头；2、分模套；21、圆柱段；22、椭圆段；3、安装座；31、容腔；32、通孔；33、通槽；34、导向凹槽；35、导向凸条；4、模具；41、第一瓣模；42、第二瓣模；43、叶片成型腔；431、榫头部；432、叶身部；44、原材料容纳腔；45、分模容纳槽；46、预挤块；47、预挤孔；5、拨动杆；51、插孔。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
本申请实施例提供一种叶片热挤压成型装置。
如图1和图2所示，一种叶片热挤压成型装置，包括：
工作台1，所述工作台1上设有沿竖直方向移动的顶杆11，所述顶杆11外周套设有分模套2，所述分模套2和顶杆11转动设置，所述分模套2包括从上至下分布的外周横截面为圆形的圆柱段21和外周横截面为椭圆的椭圆段22，圆柱段21和椭圆段22一体设置。
安装座3，安装在所述工作台1上，所述安装座3内设有顶部开口的筒状容腔31，所述容腔31从上至下逐渐缩小，所述安装座3底部设有供圆柱段21穿过的通孔32，所述圆柱段21和通孔32转动设置，所述椭圆段22位于容腔31内，所述安装座3底部的侧壁上设有连通所述通孔32的通槽33。
冲头12，位于容腔31上方。
如图2、图3和图4所示，模具4，包括第一瓣模41和第二瓣模42，所述第一瓣模41和第二瓣模42放置于所述容腔31中，且所述第一瓣模41和第二瓣模42的外周侧面与容腔31贴合，所述第一瓣模41和第二瓣模42相对的侧面竖直设置且相互抵接，所述第一瓣模41和第二瓣模42相对的侧面上设有与叶片外壁面匹配的叶片型面，所述第一瓣模41和第二瓣模42围成叶片成型腔43，所述第一瓣模41和第二瓣模42相对的侧面上在所述叶片型面上方设有第一凹槽，两个所述第一凹槽围成原材料容纳腔44，所述第一瓣模41和第二瓣模42相对的侧面上在所述叶片型面下方设置有第二凹槽，两个所述第二凹槽围成底部开口的分模容纳槽45，所述分模容纳槽45底部的开口贯穿模具4的底面，所述分模容纳槽45顶壁被叶片成型腔43贯穿，所述分模容纳槽45的侧壁与椭圆段22外周侧壁匹配，所述原材料容纳腔44、叶片成型腔43和所述分模容纳槽45依次接壤且相互连通，所述顶杆11的顶端抵接所述分模容纳槽45的顶壁。
驱动装置，所述驱动装置的输出端穿过所述通槽33连接所述圆柱段21，用于驱动所述圆柱段21绕轴心转动。
本申请的叶片热挤压成型装置实施原理为：先控制工作台1上的顶杆11伸出，将安装座3放置在工作台1上，保证顶杆11穿过通孔32；将分模套2从容腔31的上方放入容腔31，使分模套2套设在顶杆11外周，并使圆柱段21穿过通孔32，调节顶杆11的顶壁与椭圆段22的顶壁齐平，此时分模套2、顶杆11和通孔32同轴，将安装座3固定在工作台1上。将对接好的第一瓣模41和第二瓣模42放入容腔31中，调节第一瓣模41和第二瓣模42与椭圆段22的相对角度使分模容纳槽45套设在椭圆段22外周，分模容纳槽45完全贴合椭圆段22，此时，完成模具4的组装。加工叶片时，将原材料放入原材料容纳腔44，控制冲头12向下挤压原材料，原材料进入叶片成型腔43成型，控制冲头12升高复位。叶片成型后，控制顶杆11向上伸出，将模具4和叶片同时向上顶出一段距离，此时，分模容纳槽45也向上移动，第一瓣模41和第二瓣模42的外侧壁与容腔31的内侧壁之间存在间隙，控制顶杆11向上顶出的距离使椭圆段22和仍处于分模容纳槽45中，然后通过驱动装置控制整个分模套2转动，椭圆段22的转动对分模容纳槽45的侧壁施加水平方向上向外的作用力使第一瓣模41和第二瓣模42沿水平方向分开，模具4和叶片瞬间分离。本申请将叶片和模具4同时顶高，顶杆11的作用力基本由模具4承担，减少了顶杆11对叶片的作用力，减少顶杆11对叶片作用力导致的叶片变形；而且，模具4和叶片直接在水平方向相互分离，使第一瓣模41和第二瓣模42的分离过程与叶片之间几乎不存在相互摩擦和作用力，减少第一瓣模41和第二瓣模42的分离过程对叶片的作用力导致的变形。之后可以继续控制顶杆11向上移动，直至叶片可以完全取出。取出叶片后，驱动装置控制分模套2复位，降下顶杆11，第一瓣模41和第二瓣模42复位，继续下一叶片的挤压成型。
如图2和图5所示，所述第一瓣模41和第二瓣模42相背的外侧面上设有导向凸条35，所述导向凸条35在模具4不同高度上凸出的厚度相同，所述容腔31内壁上设有容纳导向凸条35的导向凹槽34，所述导向凹槽34贯穿所述安装座3的顶壁。在向容腔31中放置第一瓣模41和第二瓣模42，导向凸条35对准导向凹槽34后，即可以将第一瓣模41和第二瓣模42放入容腔31。在转动分模套2时，导向凸条35的设置限制了模具4周向方向的转动，但不会影响第一瓣模41和第二瓣模42的分离，从而可以使第一瓣模41和第二瓣模42随着椭圆段22的转动快速分开，提高分模效率。
所述椭圆段22横截面上的椭圆的长轴线对应第一瓣模41和第二瓣模42的对接面。使单个的第二凹槽包覆椭圆的深度最小，减少分模容纳槽45和椭圆段22的作用力，方便快速的转动椭圆段22，以使第一瓣模41和第二瓣模42快速分离，提高分模效率。
所述驱动装置包括拨动杆5，所述圆柱段21对应通槽33的侧壁上设有插孔51，所述拨动杆5一端插接在所述插孔51内，所述拨动杆5的另一端伸出所述通槽33。通过控制拨动杆5绕圆柱段21的轴心转动，带动分模套2转动。通过拨动杆5控制分模套2转动，简化驱动结构，提高装置可靠性。
所述椭圆段22的外周和所述分模容纳槽45的内壁贴合时，所述拨动杆5抵接通槽33的一侧壁。完成分模操作后，控制拨动杆5重新抵接通槽33的侧壁，椭圆段22即可复位，模具4在重力作用下落下，分模容纳槽45即可套在椭圆段22外周，减少调整椭圆段22角度的时间，提高分模套2复位的效率。
所述容腔31的侧壁和底壁上设有标识线，所述标识线对应所述第一瓣模41和第二瓣模42的对接面，所述椭圆段22的侧壁上设有标识缝，所述分模容纳槽45和所述椭圆段22匹配贴合时，所述标识缝和所述标识线对齐。本申请实施例中，所述拨动杆5平行于通槽33中被拨动杆5抵接的侧壁。在放置模具4之前，控制分模套2的标识缝和标识线对齐，然后将拨动杆5贴紧通槽33的指定侧壁，此时拨动杆5和圆柱段21上的插孔51对齐，可以快速的将拨动杆5***插孔51。还可以将拨动杆5***插孔51的一端设置为锥形，方便拨动杆5的***。而且在放置模具4时，分模套2的标识缝和标识线对齐，将第一瓣模41和第二瓣模42的对接面对齐标识线，此时分模套2和分模容纳槽45处于恰好匹配的状态，提高了模具4的安装效率。
如图4所示，所述分模容纳槽45的底部开口的边缘倒角设置。扩大分模容纳槽45的底部开口，使分模容纳槽45可以更好的套设分模套2，提高模具4的安装效率。
如图6所示，所述叶片成型腔43包括从上至下依次分布的榫头部431和叶身部432，所述第一瓣模41和第二瓣模42相对的侧面在叶片成型腔43的顶部设置颈块，两所述颈块相对侧设有与叶片榫头匹配的榫头型面，两所述颈块对接围成所述榫头部431用于叶片的榫头成型，叶片成型腔43中颈块下方的侧面与叶片的叶身型面匹配，叶片成型腔43中颈块下方的部分作为叶身部432用于叶片的叶身成型。
如图6所示，所述原材料容纳腔44底部侧壁上设有预挤块46，所述预挤块46的底壁和颈块的顶壁贴合，所述原材料容纳腔44底部侧壁上的两个预挤块46相对的侧面设有预挤型面，两个所述预挤块46对接围成预挤孔47，所述预挤孔47的内壁相比榫头部431向内凸出0.1-0.5mm。本申请设置内圈略小于榫头部431的预挤孔47，原材料经过预挤孔47的挤压后小于榫头部431的内圈，之后原材料在进一步的挤压作用下完全贴合预挤孔47和叶身部432，原材料与模具4的主要摩擦由预挤块46承担，减少了挤压成型过程中原材料对颈块的磨损，提高叶片成型精度和模具4的寿命，预挤孔47中的材料不属于叶片的部分，叶片成型后通过切割或打磨的方式去除。预挤块46会受到磨损，而预挤孔47中的材料不属于叶片的部分，预挤块46的磨损不会影响叶片本身的精度，保证了模具4的寿命。
所述预挤块46可拆卸的镶嵌在原材料容纳腔44的侧壁上。在原材料容腔31内部开设镶嵌槽，预挤块46嵌设在镶嵌槽中，预挤块46和镶嵌槽过盈配合，保证预挤块46安装的稳定性。当预挤块46磨损严重后，可以更换预挤块46，进一步延长模具4的使用寿命。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种叶片热挤压成型装置，其特征在于，包括：
工作台(1)，所述工作台(1)上设有沿竖直方向移动的顶杆(11)，所述顶杆(11)外周套设有分模套(2)，所述分模套(2)和顶杆(11)转动设置，所述分模套(2)包括从上至下分布的外周横截面为圆形的圆柱段(21)和外周横截面为椭圆的椭圆段(22)；
安装座(3)，安装在所述工作台(1)上，所述安装座(3)内设有顶部开口的容腔(31)，所述容腔(31)从上至下逐渐缩小，所述安装座(3)底部设有供圆柱段(21)穿过的通孔(32)，所述圆柱段(21)和通孔(32)转动设置，所述椭圆段(22)位于所述容腔(31)内，所述安装座(3)底部的侧壁上设有连通所述通孔(32)的通槽(33)；
冲头(12)，位于所述容腔(31)上方；
模具(4)，包括第一瓣模(41)和第二瓣模(42)，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)放置于所述容腔(31)中，且所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)的外周侧面与容腔(31)贴合，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相对的侧面竖直设置且相互抵接，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相对的侧面上设有与叶片外壁面匹配的叶片型面，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)围成叶片成型腔(43)，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相对的侧面上在所述叶片型面上方设有第一凹槽，两个所述第一凹槽围成顶部开口的原材料容纳腔(44)，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相对的侧面上在所述叶片型面下方设置有第二凹槽，两个所述第二凹槽围成底部开口的分模容纳槽(45)，所述分模容纳槽(45)底部的开口贯穿模具(4)的底面，所述分模容纳槽(45)顶壁被叶片成型腔(43)贯穿，所述分模容纳槽(45)的侧壁与椭圆段(22)外周侧壁匹配，所述原材料容纳腔(44)、叶片成型腔(43)和所述分模容纳槽(45)依次接壤且相互连通，所述顶杆(11)的顶端抵接所述分模容纳槽(45)的顶壁；
驱动装置，所述驱动装置的输出端穿过所述通槽(33)连接所述圆柱段(21)，用于驱动所述圆柱段(21)绕轴心转动。
2.根据权利要求1所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述椭圆段(22)横截面上的椭圆的长轴线对应第一瓣模(41)和第二瓣模(42)的对接面。
3.根据权利要求1所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述驱动装置包括拨动杆(5)，所述圆柱段(21)对应通槽(33)的侧壁上设有插孔(51)，所述拨动杆(5)一端插接在所述插孔(51)内，所述拨动杆(5)的另一端伸出所述通槽(33)。
4.根据权利要求3所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述椭圆段(22)的外周和所述分模容纳槽(45)的内壁贴合时，所述拨动杆(5)抵接通槽(33)的一侧壁，且所述拨动杆(5)平行于所述通槽(33)中被拨动杆(5)抵接的侧壁。
5.根据权利要求4所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述容腔(31)的侧壁和底壁上设有标识线，所述标识线对应所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)的对接面，所述椭圆段(22)的侧壁上设有标识缝，所述分模容纳槽(45)和所述椭圆段(22)匹配贴合时，所述标识缝和所述标识线对齐。
6.根据权利要求4所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述分模容纳槽(45)的底部开口的边缘倒角设置。
7.根据权利要求1所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相背的外侧面上设有导向凸条(35)，所述导向凸条(35)在模具(4)不同高度上凸出的厚度相同，所述容腔(31)内壁上设有容纳导向凸条(35)的导向凹槽(34)，所述导向凹槽(34)贯穿所述安装座(3)的顶壁。
8.根据权利要求1所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述叶片成型腔(43)包括从上至下依次分布的榫头部(431)和叶身部(432)，所述第一瓣模(41)和第二瓣模(42)相对的侧面在叶片成型腔(43)的顶部设置颈块，两所述颈块相对侧设有与所述叶片的榫头匹配的榫头型面，两所述颈块对接围成所述榫头部(431)。
9.根据权利要求8所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述原材料容纳腔(44)底部侧壁上设有预挤块(46)，所述预挤块(46)的底壁和颈块的顶壁贴合，所述原材料容纳腔(44)底部侧壁上的两个所述预挤块(46)相对的侧面设有预挤型面，两个所述预挤块(46)对接围成预挤孔(47)，所述预挤孔(47)的内壁相比榫头部(431)向内凸出0.1-0.5mm。
10.根据权利要求9所述的叶片热挤压成型装置，其特征在于，所述预挤块(46)可拆卸的镶嵌在原材料容纳腔(44)的侧壁上。
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