The invention provides a design and manufacturing method for a large inlaid hot forging die, which comprises a mold sleeve and a mold core, a mold sleeve is a universal tooling and is cast with a low cost special cast steel, and the core is inlaid by several inserts. After the design of the die sleeve and the insert, the base face and the positioning plane, the positioning plane and the positioning keyway are finished first, and the positioning key is accurately installed to realize the positioning between the inserts. Then the vertical direction of the insert and die sleeve is fixed by the sinking head screw, and then the first or multistage standardized pad and wedge pressure are used. The plate auxiliary mechanism realizes the fastening between the insert and the die sleeve, and finally obtains the large mosaic hot forging die. The invention adopts the mould structure of low cost cast steel die sleeve and multi insert combination set, while reducing manufacturing cycle and manufacturing cost, it meets the requirement of integrated hot die forging for large projection area components. The smaller insert size also has the advantages of better machining precision, heat treatment hardness, replacability and so on. Improve the life of large hot forging die. One
【技术实现步骤摘要】
大型镶拼式热锻模具设计制造方法及大型镶拼式热锻模具
本专利技术属于模具设计与制造
,具体涉及大型镶拼式热锻模具设计制造方法及大型镶拼式热锻模具。
技术介绍
随着我国航空领域的飞速发展和飞机关键构件的大型化、整体化、精密化要求提高,大型热锻模具的设计制造技术面临着新的挑战。例如,钛合金机身整体框是飞机结构件中投影面积最大、成形难度最高、制造周期最长同时制造成本最高的关键构件,对飞机承载能力乃至性能寿命至关重要。在800MN模锻压机投入使用之前,只能将其拆分成数个框段,分段成形后再用电子束焊接工艺连接成一个整体。这不仅大大增加了制造周期和加工成本,还对焊后变形的控制,组织性能的稳定性等提出了极高的要求。800MN模锻压机的投产使用为一次整体成形钛合金机身整体框创造了可能。然而,该整体框成形用的大型热锻模具单个模块重量高达65吨(一套重量130吨),采用现行的整体式模具制造工艺存在锻造工序周期长、难度大、锻透性差、锻后热处理硬度低且易出现热处理裂纹等问题,无法满足该类大型锻模服役过程中的力学性能要求。因此提出一种采用低成本模套(铸钢)和组合镶块的大型镶拼式热锻模具设计制造方法,不仅有效降低了整体式大型锻模的制造成本和难度,还提高了小尺寸镶块的加工质量和精度,具有广阔的市场前景。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足,本专利技术提出一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法,将原有的大型整体式热锻模具结构调整为低成本铸钢模套和多镶块组合镶拼式的模具结构,模套可配合不同规格模芯循环使用,在降低制造周期和制造成本的同时,满足大投影面积关键构件的一体化热模锻成形要求。本专 ...
【技术保护点】
1.一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法,其特征在于,所述大型镶拼式热锻模具包
【技术特征摘要】
1.一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法,其特征在于,所述大型镶拼式热锻模具包括模套和模芯;模套采用低成本特种铸钢铸造成形,模芯由数个镶块镶拼而成;其设计制造方法包括如下步骤:A.模套规格以现有飞机整体框类构件最大外形尺寸为依据制作;B.以模套尺寸为基础设计整体模具,采用Deform-3D或Forge平台进行数值模拟,得到整体模具在预设工况下的温度场、应力场和载荷分布;C.根据B步骤得到结果,将模芯区域划分成合适数量的镶块和确定镶块连接缝的位置,并采用热作模具钢制作镶拼式模芯,使模具满足预设工况条件下的设计强度要求;所述应力场为三向应力分布,用于确定拼接缝位置,拼接缝位置在应力均匀区域,避免出现应力集中;D.选取模套内两相邻侧壁为基准面,模套其余两相邻侧壁预留用于安装楔形压板辅助机构的安装空间;E.模套内底平面和镶块下表面为定位平面,模套内底平面上阵列式分布设有螺钉孔,实现与不同规格模芯连接紧固;镶块底部设有螺纹孔,并与模套上阵列式分布的螺钉孔对应;F.设计出模套和镶块后,首先对模套基准面和定位平面,以及镶块的定位平面和定位键槽进行精加工,并精确安装定位键,实现镶块之间的定位;然后通过沉头螺钉实现镶块和模套垂直方向固定;再通过一级或多级标准化垫板和楔形压板辅助机构实现镶块与模套之间的紧固,最终得到大型镶拼式热锻模具。2.一种...
【专利技术属性】
技术研发人员:周杰,张建生,刘杰,丁蓉蓉,向荣,卢顺,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆,50
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