CN213195473U - 制造y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，包括：上模，所述上模上设置有冲头；下模，所述下模与所述上模对应设置，且所述下模内形成有与所述Y形圆筒回转体的外形相匹配的下模腔；其中，所述冲头与所述下模腔同轴设置，且所述冲头的直径小于所述下模腔的直径。本实用新型实施例提供的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，将下模腔设计成与Y形圆筒回转体的外形相匹配的形状，通过在制坯阶段将坯料锻造成台阶状坯料，然后入模精密模锻，减小了Y形圆筒回转体的法兰的镦粗比，使Y形圆筒回转体在锻造过程中不易开裂，保证了Y形圆筒回转体顺利成型。

Description

制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具

技术领域

本实用新型涉及机械设计技术领域，尤其涉及一种制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具。

背景技术

Y形圆筒回转体其零件形状为法兰呈锥形的筒形件，钛合金Y形圆筒回转体因其质量轻、强度高等优点被广泛应用在航天、航空领域。但由于钛合金属于稀有难加工金属材料，在制造Y形圆筒回转体的过程中存在着许多技术难题。

由于钛合金Y形圆筒回转体被应用在航天、航空领域，所以钛合金Y形圆筒回转体必须具备良好的力学性能，采用锻造成型技术生产该产品，可有效压实坯料内部的疏松、气泡，使该类产品具有优异的力学性能，同时流线分布更合理，从而满足航空、航天产品的使用要求。但采用常规的锻造方法生产钛合金Y形圆筒回转体也存在如下的技术难点：

①模锻方式由于有毛边产生，需要切边设备切除多余毛边，存在一定程度的材料浪费，且该类型的锻件要产生横向毛边，对设备吨位要求较高。

②TC11钛合金在大镦比模锻时易产生表面裂纹，影响锻件质量。

③模锻过程中，由于钛合金本身具有黏模的特点，如果润滑条件不好，产品内外易产生裂纹。

④模锻该类型锻件时，由于上模腔深入下模腔，坯料容易抱死上模腔，造成脱模困难，甚至造成坯料报废或者上模腔损坏。基于此，如何优化模具设计，解决以上锻造过程中存在的技术问题，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，用以解决现有技术中大镦粗比锻造坯料易开裂的缺陷，实现坯料小镦粗比锻造，减少表面裂纹。

本实用新型实施例提供一种制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，包括：上模，所述上模上设置有冲头；下模，所述下模与所述上模对应设置，且所述下模内形成有与所述Y形圆筒回转体的外形相匹配的下模腔；其中，所述冲头与所述下模腔同轴设置，且所述冲头的直径小于所述下模腔的直径。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述上模包括：上模体和所述冲头，所述冲头连接在所述上模体的中间位置。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述冲头包括彼此连接的第一部分与第二部分，其中所述第一部分的拔模斜度大于所述第二部分的拔模斜度。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述下模腔包括彼此连接的第一下模腔和第二下模腔，所述第一下模腔的直径大于所述第二下模腔的直径，所述第一下模腔的长度小于所述第二下模腔的长度，且所述第一下模腔与所述第二下模腔之间圆弧过渡连接。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述第一下模腔的拔模斜度大于等于所述第二下模腔的拔模斜度。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述模具闭合后，所述冲头的第一部分位于所述第一下模腔内，所述冲头的第二部分位于所述第二下模腔内。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，还包括顶出件，所述顶出件设置在所述下模腔内，且设置在所述第二下模腔的底部。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，还包括：导向孔和导向柱，所述导向孔形成在所述下模和所述上模体的对应位置，且所述导向柱设置在所述下模的所述导向孔内。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，所述导向孔对称设置在所述下模腔的两侧。

根据本实用新型一个实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，还包括起吊孔，所述起吊孔对称形成在所述上模和所述下模的侧壁上。

本实用新型实施例提供的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，将下模腔设计成与Y形圆筒回转体的外形相匹配的形状，通过在制坯阶段将坯料锻造成台阶状坯料，然后入模精密模锻，减小了Y形圆筒回转体的法兰的镦粗比，使Y形圆筒回转体在锻造过程中不易开裂，保证了Y形圆筒回转体顺利成型。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图逐一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是Y形圆筒回转体的锻件图；

图2是本实用新型实施例提供的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具的结构示意图。

附图标记：

1：上模；2：下模；3：顶出件；4：起吊孔；5：导向孔；6：导向柱；11：上模体；12：冲头；20：Y形圆筒回转体；21：第一下模腔；22：第二下模腔；121：第一部分；122：第二部分。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合图1和图2描述本实用新型实施例的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具。

如图1和图2所示，制造Y形圆筒回转体20的闭式精密模锻的模具包括：上模1和下模2。上模1上设置有冲头12，下模2与上模1对应设置，下模2内形成有与Y形圆筒回转体20的外形相匹配的下模腔。具体来说，Y形圆筒回转体20为台阶状的筒形件，第一下模腔21的直径与Y形圆筒回转体20的法兰的直径相同，第二下模腔22的直径与Y形圆筒回转体20的杆部的直径相同。冲头12与下模腔同轴设置，且冲头12的直径小于下模腔的直径，以使模具闭合后，冲头12可完全落入下模腔中。

实际生产过程中，为防止钛合金棒料在大镦粗比锻造时发生开裂，可先采用自由锻的方式制坯，坯料形状为台阶状坯料，该台阶状坯料的小端直径略小于第二下模腔22的直径，长度小于第二下模腔22的长度，以使台阶状坯料的小端可以放置在第二下模腔22中，且保持居中设置。进一步地，台阶状坯料的小端直径可比第二下模腔22的直径小约1-2mm。

台阶状坯料的大端直径以满足小端的最小号印长度的原则来计算，保证小端在拔长成型过程中端部不会内凹，进而在端部产生折叠或裂纹。由于台阶状坯料的大端直径与第一下模腔21的直径相差不大，当冲头12挤压台阶状坯料的大端时，大端变形量较小，可以快速充满第一下模腔21，同时，不会在大端表面产生裂纹，从而在台阶状坯料较小镦粗比的情况下成型该Y形圆筒回转体20。

进一步地，可通过精确计算坯料尺寸，并通过压肩分料，精准下料，再将台阶状坯料精密模锻，可实现无飞边精密模锻，提高材料的利用率，降低机加工工时，从而降低生产成本。

本实用新型实施例提供的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，将下模腔设计成与Y形圆筒回转体的外形相匹配的形状，通过在制坯阶段将坯料锻造成台阶状坯料，然后入模精密模锻，减小了Y形圆筒回转体的法兰的镦粗比，使Y形圆筒回转体在锻造过程中不易开裂，保证了Y形圆筒回转体顺利成型。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，上模1包括：上模体11和冲头12，冲头12连接在上模体11的中间位置。

需要说明的是：该制造Y形圆筒回转体20的闭式精密模锻的模具不仅适用于钛合金Y形圆筒回转体20的锻造，也适用于普通金属Y形圆筒回转体20的锻造。

进一步地，当Y形圆筒回转体20的材质为常规材质时，如碳钢、合金钢等时，由于其黏性较小，冲头12可以为具有相同拔模斜度的形状，如圆台体。

当Y形圆筒回转体20的材质为钛合金等黏性较强的材质时，冲头12可以为具有不同拔模斜度的形状，如两个锥度不同的圆台体的叠加。

进一步地，为了减小冲头12冲压的阻力，可将冲头12的底端设计成圆弧状。

具体来说，当Y形圆筒回转体20的材质为钛合金时，冲头12包括彼此连接的第一部分121和第二部分122，其中第一部分121的拔模斜度大于第二部分122的拔模斜度。由于钛合金具有较好的黏性，当冲头12冲入台阶状坯料内时，冲头12极易被抱死，因此，冲头12应具有一定的拔模斜度，考虑到冲头12的第二部分122要冲入台阶状坯料的内部，所以第二部分122的拔模斜度不能太大，以免第二部分122冲下时阻力太大。而冲头12的第一部分121是将冲孔后的台阶孔坯料的大端挤压填充至第一下模腔21的各个位置，其所受的阻力较小，可将第一部分121的拔模斜度设计成较大角度，以利于冲头12脱模。

进一步地，在本实用新型的一个实施例中，可选地，上模1的第一部分121的拔模斜度为7°，第二部分122的拔模斜度为5°。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，下模腔包括彼此连接的第一下模腔21和第二下模腔22，第一下模腔21的直径大于第二下模腔22的直径，第一下模腔21用来成型Y形圆筒回转体20的法兰部分，第二下模腔22用于成型Y形圆筒回转体20的杆部部分。具体来说，由于在制坯阶段，台阶状坯料的小端直径和长度与Y形圆筒回转体20的杆部的直径和长度相等，第一下模腔21用来成型Y形圆筒回转体20的法兰，所以第一下模腔21的长度小于第二下模腔22的长度。另外，为保证Y形圆筒回转体20的法兰与杆部之间不会产生尖角而导致裂纹出现，第一下模腔21与第二下模腔22之间应采用圆弧过渡连接。

进一步地，为了减小阻力，利于台阶状坯料的大端充满第一下模腔21，第一下模腔21的侧壁与底面的过渡处也应采用圆弧过渡。

进一步地，为了便于Y形圆筒回转体20脱模，第一下模腔21的拔模斜度可大于第二下模腔22的拔模斜度，也可与第二下模腔22的拔模斜度相同。

在本实用新型的一个实施例中，模具闭合后，冲头12的第一部分121位于第一下模腔21内，冲头12的第二部分122位于第二下模腔22内。具体来说，当上模1和下模2闭合时，冲头12由台阶状坯料的大端冲入至小端内，使台阶状坯料内部形成一定长度的盲孔，该盲孔的形成可以减少后序机加工的机械切削量，提高生产效率，降低生产成本。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具还包括顶出件3，顶出件3设置在下模腔内，具体地，设置在第二下模腔22的底部。具体来说，在精密模锻过程中，当需要将台阶状坯料或者成型后的Y形圆筒回转体20脱模时，顶出件3向上移动，推动台阶状坯料或者成型后的Y形圆筒回转体20向上运动，进而脱模。

如图2所示，在本实用新型的一个实施例中，制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具还包括导向孔5和导向柱6，导向孔5形成在下模2和上模体11的对应位置。具体来说，如导向孔5对称形成在下模2的下模腔的两侧，那么在上模体11相对应的位置也形成有导向孔5，导向柱6设置在下模2的导向孔5内，当上模1开合时，可沿着导向柱6运动，进而保证冲头12冲下的位置为台阶状坯料的中心位置，以免冲头12冲下位置发生偏心，导致成型后的Y形圆筒回转体20的壁厚不均匀而导致产品报废。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具还包括起吊孔4。具体来说，起吊孔4对称形成在上模1的上模体11的侧壁上，同样的，下模2的侧壁上也形成有对称设置的起吊孔4。在使用过程中，可将销子***起吊孔4中，钢丝绳套在销子上，起吊钢丝绳即可对模具进行起吊。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，包括：

上模，所述上模上设置有冲头；

下模，所述下模与所述上模对应设置，且所述下模内形成有与所述Y形圆筒回转体的外形相匹配的下模腔；

其中，所述冲头与所述下模腔同轴设置，且所述冲头的直径小于所述下模腔的直径。

2.根据权利要求1所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述上模包括：上模体和所述冲头，所述冲头连接在所述上模体的中间位置。

3.根据权利要求1所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述冲头包括彼此连接的第一部分与第二部分，其中所述第一部分的拔模斜度大于所述第二部分的拔模斜度。

4.根据权利要求3所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述下模腔包括彼此连接的第一下模腔和第二下模腔，所述第一下模腔的直径大于所述第二下模腔的直径，所述第一下模腔的长度小于所述第二下模腔的长度，且所述第一下模腔与所述第二下模腔之间圆弧过渡连接。

5.根据权利要求4所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述第一下模腔的拔模斜度大于等于所述第二下模腔的拔模斜度。

6.根据权利要求4所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述模具闭合后，所述冲头的第一部分位于所述第一下模腔内，所述冲头的第二部分位于所述第二下模腔内。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，还包括顶出件，所述顶出件设置在所述下模腔内，且设置在所述第二下模腔的底部。

8.根据权利要求2所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，还包括：导向孔和导向柱，所述导向孔形成在所述下模和所述上模体的对应位置，且所述导向柱设置在所述下模的所述导向孔内。

9.根据权利要求8所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，所述导向孔对称设置在所述下模腔的两侧。

10.根据权利要求1所述的制造Y形圆筒回转体的闭式精密模锻的模具，其特征在于，还包括起吊孔，所述起吊孔对称形成在所述上模和所述下模的侧壁上。

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