一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具制造技术

本发明专利技术涉及一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，包括阳模座、阴模座、第1次聚集冲头、第1次聚集固定阴模、第1次聚集活动阴模、第2次聚集冲头、第2次聚集固定阴模、第2次聚集活动阴模、第3次聚集冲头、第3次聚集固定阴模、第3次聚集活动阴模、成型冲头、成型固定阴模、成型活动阴模、夹方固定阴模、夹方活动阴模。本发明专利技术的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具结构简单、操作方便，解决了大榫头铝合金叶片在顶锻制坯过程中,坯料变形容易失稳,造成分模面毛刺及聚集锥体凹陷，最终顶锻成型时在榫头圆盘与杆部转接圆角处形成折叠裂纹的技术问题。

A Forging Blank Die for Large Tenon Aluminum Alloy Blade

The invention relates to an upsetting blank-making die for large tenon aluminum alloy blades, which comprises a positive die base, a negative die base, a first aggregation punch, a first aggregation fixed die, a first aggregation active die, a second aggregation punch, a second aggregation fixed die, a second aggregation active die, a third aggregation punch, a third aggregation fixed die, a third aggregation active die, a forming punch, and a forming die. Type I fixed negative mould, forming movable negative mould, clamping fixed negative mould and clamping movable negative mould. The die for upsetting the large tenon aluminum alloy blade is simple in structure and convenient in operation, which solves the technical problem that the deformation of the large tenon aluminum alloy blade is easy to lose stability during upsetting, resulting in burrs on the parting surface and concave cone, and folding cracks at the corner of the rotation between the tenon disc and the rod during upsetting.

【技术实现步骤摘要】
一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具
本专利技术涉及航空发动机叶片加工
，尤其涉及一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具。
技术介绍
铝合金材料因比重小、比强度高，用于制作航空发动机低压压气机叶片，达到减轻发动机重量的目的。但铝合金叶片榫头大、叶身薄，叶片顶锻制坯时变形部分长径比大，需多次聚集后才能最终成型制坯；加之铝合金材料高温强度低，设备运行摆动，如各聚集工步尺寸匹配不恰当，顶锻过程中容易造成坯料失稳，形成分模面毛刺及聚集锥体凹陷，最终顶锻成型时在大圆盘及大圆盘与杆部转接圆角处形成锻件折叠的情况。若折叠缺陷排除不干净，在终锻件上就会形成锻造折叠裂纹，造成锻件报废；若缺陷打磨排除量过大，大圆盘与杆部转接圆角处过渡不圆滑，终锻时造成流线不畅，严重时容易造成涡流缺陷，影响零件的使用寿命，严重时引发叶片断裂事故。因此铝合金叶片顶锻制坯设计要求很精确。传统的顶锻模设计参照设计手册参数进行，忽略了铝合金材料顶锻成型的特殊性，造成大量的叶片因锻件折叠、裂纹报废的问题，废品率高达50％，严重影响产品交付，且质量隐患极大。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，解决了大榫头铝合金叶片在顶锻制坯过程中,坯料变形容易失稳,造成分模面毛刺位置不固定及聚集锥体凹陷，最终顶锻成型时在榫头圆盘与杆部转接圆角处形成折叠裂纹的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，其具体技术方案如下：一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，包括阳模座、阴模座、第1次聚集冲头、第1次聚集固定阴模、第1次聚集活动阴模、第2次聚集冲头、第2次聚集固定阴模、第2次聚集活动阴模、第3次聚集冲头、第3次聚集固定阴模、第3次聚集活动阴模、成型冲头、成型固定阴模、成型活动阴模；所述第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头形状均为圆柱体，一端内部设置有聚集成型孔，所述成型冲头形状为圆柱体，所述阳模座上设置有与第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头、成型冲头均能连接的若干第一连接孔；所述第1次聚集固定阴模与第1次聚集活动阴模配合，并形成第1次聚集阴模，第2次聚集固定阴模与第2次聚集活动阴模配合形成第2次聚集阴模，第3次聚集固定阴模与第3次聚集活动阴模配合形成第3次聚集阴模，所述成型固定阴模与成型活动阴模配合形成成型阴模；所述第1次聚集阴模内部设置有与坯料及第1次聚集冲头配合的第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第2次聚集阴模内部设置有与第1次聚集成型的坯料及第2次聚集冲头配合的第四连接孔和第五连接孔，所述第四连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第3次聚集阴模内部设置有与第2次聚集成型的坯料及第3次聚集冲头配合的第六连接孔和第七连接孔，所述第六连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述成型阴模内部设置有与第3次聚集成型的坯料及成型冲头配合的第八连接孔和第九连接孔；所述阴模座上分别设置有与第1次聚集阴模、第2次聚集阴模、第3次聚集阴模、成型阴模分别连接的若干第十连接孔；所述第1次聚集冲头与第1次聚集阴模、第2次聚集冲头与第2次聚集阴模、第3次聚集冲头与第3次聚集阴模、成型冲头与成型阴模分别配对使用，分别用于坯体第一次聚集、第二次聚集、第三次聚集、头部成型的加工。本专利技术提供的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具减小了聚集锥体大小头直径的放大系数，其系数比锻压设计手册推荐值减小30％-50％，减小了每次聚集的变形量，增加聚集工步，确保了聚集时坯料不失稳。进一步的，为了确保每一次变形充填饱满，所述第1次聚集、第2次聚集、第3次聚集的锥体体积均相等。进一步的，为了解决了上一工步聚集时产生的毛刺对下一工步聚集带来的不良影响，确保第1次、第2次、第3次聚集产生的毛刺始终处于相同位置，所述第1次、第2次、第3次聚集产生的毛刺始终处于分模线位置。进一步的，为了增加坯料金属的流动性和更加准确对坯料定位，解决锻件折叠裂纹的问题，所述一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具还包括夹方固定阴模、夹方活动阴模，所述夹方固定阴模与夹方活动阴模配合形成夹方阴模，所述阴模座通过第八连接孔与夹方阴模连接。进一步的，为了方便模具安装，所述第1次聚集固定阴模、第1次聚集活动阴模、第2次聚集冲头、第2次聚集固定阴模、第2次聚集活动阴模、第3次聚集冲头、第3次聚集固定阴模、第3次聚集活动阴模、成型固定阴模、成型活动阴模均设置有工艺安装螺孔。同时，根据平锻机的功率及加工效率要求，本专利技术的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，阳模座、阴模座可以同时安装一个或多个配对的冲头和阴模，一次完成1个或者多个坯料的加工。本专利技术提供的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具具有如下有益技术效果：1、本专利技术提供的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，减小了聚集锥体直径的系数，增加聚集工步，有效解决了坯料变形时失稳的问题；2、本专利技术提供的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，第1次、第2次、第3次聚集的锥体体积设计为相等，确保每一次变形充填饱满；并且第1次、第2次、第3次聚集产生的毛刺始终处于分模线位置，有效解决了上一工步聚集时产生的毛刺对下一工步变形带来的不良影响；3、本专利技术提供的一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，坯料头部成型后，将圆形坯料继续夹成方形坯料，有利于坯料金属的流动和坯料定位，解决了锻件折叠裂纹的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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1一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第1次聚集、2次聚集、3次聚集模具示意图；图2是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第1次聚集冲头示意图；图3是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第2次聚集冲头示意图；图4是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第3次聚集冲头示意图；图5是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具成型冲头示意图；图6是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第1次聚集阴模示意图；图7是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第1次聚集固定阴模示意图；图8是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第1次聚集活动阴模示意图；图9是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第2次聚集阴模示意图；图10是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第2次聚集固定阴模示意图；图11是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第2次聚集活动阴模示意图；图12是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第3次聚集阴模示意图；图13是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第3次聚集固定阴模示意图；图14是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具第3次聚集活动阴模示意图；图15是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具成型阴模示意图；图16是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具成型固定阴模示意图；图17是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具成型活动阴模示意图；图18是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具夹方阴模示意图；图19是图18的俯视图；图20是一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具成型、夹方模具示意图。图中1-阳模座；2-阴模座；3-第1次聚集冲头；4-第1次聚集阴模；5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，其特征在于，包括阳模座、阴模座、第1次聚集冲头、第1次聚集固定阴模、第1次聚集活动阴模、第2次聚集冲头、第2次聚集固定阴模、第2次聚集活动阴模、第3次聚集冲头、第3次聚集固定阴模、第3次聚集活动阴模、成型冲头、成型固定阴模、成型活动阴模；所述第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头形状均为圆柱体，一端内部设置有聚集成型孔，所述聚集成型孔均为锥形孔，所述成型冲头形状为圆柱体，所述阳模座上设置有与第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头、成型冲头均能连接的若干第一连接孔；所述第1次聚集固定阴模与第1次聚集活动阴模配合形成第1次聚集阴模，第2次聚集固定阴模与第2次聚集活动阴模配合形成第2次聚集阴模，第3次聚集固定阴模与第3次聚集活动阴模配合形成第3次聚集阴模，所述成型固定阴模与成型活动阴模配合形成成型阴模；所述第1次聚集阴模内部设置有与坯料及第1次聚集冲头配合的第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第2次聚集阴模内部设置有与第1次聚集成型的坯料及第2次聚集冲头配合的第四连接孔和第五连接孔，所述第四连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第3次聚集阴模内部设置有与第2次聚集成型的坯料及第3次聚集冲头配合的第六连接孔和第七连接孔，所述第六连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述成型阴模内部设置有与第3次聚集成型的坯料及成型冲头配合的第八连接孔和第九连接孔，所述第八连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述阴模座上分别设置有与第1次聚集阴模、第2次聚集阴模、第3次聚集阴模、成型阴模均能连接的若干第十连接孔；所述第1次聚集冲头与第1次聚集阴模、第2次聚集冲头与第2次聚集阴模、第3次聚集冲头与第3次聚集阴模、成型冲头与成型阴模分别配合。...

【技术特征摘要】
1.一种大榫头铝合金叶片顶锻制坯模具，其特征在于，包括阳模座、阴模座、第1次聚集冲头、第1次聚集固定阴模、第1次聚集活动阴模、第2次聚集冲头、第2次聚集固定阴模、第2次聚集活动阴模、第3次聚集冲头、第3次聚集固定阴模、第3次聚集活动阴模、成型冲头、成型固定阴模、成型活动阴模；所述第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头形状均为圆柱体，一端内部设置有聚集成型孔，所述聚集成型孔均为锥形孔，所述成型冲头形状为圆柱体，所述阳模座上设置有与第1次聚集冲头、第2次聚集冲头、第3次聚集冲头、成型冲头均能连接的若干第一连接孔；所述第1次聚集固定阴模与第1次聚集活动阴模配合形成第1次聚集阴模，第2次聚集固定阴模与第2次聚集活动阴模配合形成第2次聚集阴模，第3次聚集固定阴模与第3次聚集活动阴模配合形成第3次聚集阴模，所述成型固定阴模与成型活动阴模配合形成成型阴模；所述第1次聚集阴模内部设置有与坯料及第1次聚集冲头配合的第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第2次聚集阴模内部设置有与第1次聚集成型的坯料及第2次聚集冲头配合的第四连接孔和第五连接孔，所述第四连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述第3次聚集阴模内部设置有与第2次聚集成型的坯料及第3次聚集冲头配合的第六连接孔和第七连接孔，所述第六连接孔一部分为圆柱孔，另一部分为圆锥孔；所述成型阴模内部设置有与第3次聚集成型的坯料及成型冲头配合的第八连...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁本福，董卓林，王瑞林，姜仕林，王力，李向辉，
申请(专利权)人：中国航发航空科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51