一种舱段工件旋转挤压成形模具制造技术

本发明专利技术提供一种舱段工件旋转挤压成形模具，包括凸模、凹模、上模组件以及下模座；凹模内设有模腔，模腔可用于放置毛坯；凹模绕竖直轴线可转动设置于下模座上；凸模设置于上模组件上，并可随上模组件伸入模腔内；上模组件可带动凸模沿竖直方向和水平方向运行，从而对模腔内的毛坯进行挤压成型；本发明专利技术提供的方案，避免了切削加工，大幅度提升材料利用率，减少后期加工消耗，从而降低生产成本，提高了生产效率，提升了工件主体部分的力学性能，避免因流线切断造成的承载能力下行问题，改善变形均匀程度，减少壁厚差的产生。

A rotary extrusion die for cabin parts

【技术实现步骤摘要】
一种舱段工件旋转挤压成形模具
本专利技术属于挤压成形模具
，具体涉及一种舱段工件旋转挤压成形模具。
技术介绍
异形薄壁舱段构件作为一种薄壁承载结构，在航空航天、土木建筑、化工、造船等领域被广泛地使用；现有塑性成型工艺中，对于壁厚不一致的异形薄壁舱段构件，无法通过正挤压和反挤压成型壁厚不一致的主体部分，其一般采用的成型方式是：先挤压等厚壁锥形筒形件，其次车削薄壁部分；但是这样的成型方式存在以下缺点：第一、筒体壁厚必须满足最大成型尺寸，浪费材料；第二、流线全部切断，降低薄壁部分的承载能力；第三、生产流程过长。基于上述异形薄壁舱段构件加工成型中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种舱段工件旋转挤压成形模具，旨在解决现有异形薄壁舱段工件加工成型过程中浪费材料的问题。本专利技术提供一种舱段工件旋转挤压成形模具，包括凸模、凹模、上模组件以及下模座；凹模内设有模腔，模腔可用于放置毛坯；凹模绕竖直轴线可转动设置于下模座上；凸模设置于上模组件上，并可随上模组件伸入模腔内；上模组件可带动凸模沿竖直方向和水平方向运行，从而对模腔内的毛坯进行挤压成型。进一步地，凸模包括左半凸模和右半凸模；上模组件包括上模座和推拉装置；左半凸模和右半凸模沿水平方向可移动设置于上模座上；推拉装置设置于上模座上并分别与左半凸模和右半凸模连接，从而驱动左半凸模和右半凸模沿水平方向左右移动；上模座与压力机连接，从而带动左半凸模和右半凸模沿竖直方向上下移动。进一步地，上模组件还包括压力机接头和楔块，楔块的两侧分别形成有斜面；左半凸模和右半凸模之间分别形成有斜面；楔块可滑动设置于左半凸模和右半凸模之间的斜面上；楔块左侧的斜面与左半凸模的斜面相适配，楔块右侧的斜面与右半凸模的斜面相适配；楔块与压力机接头连接；压力机接头穿过上模座与压力机连接，从而带动楔块上下移动。进一步地，推拉装置包括左半凸模固定板、左固定板液压缸、右半凸模固定板以及右固定板液压缸；左半凸模通过左半凸模固定板设置于上模座上；左固定板液压缸设置于上模座上，用于驱动左半凸模左右移动；右半凸模通过右半凸模固定板设置于上模座上；右固定板液压缸设置于上模座上，用于驱动右半凸模左右移动。进一步地，还包括转动驱动装置；转动驱动装置设置于凹模的侧面，用于驱动凹模绕竖直轴线转动。进一步地，转动驱动装置包括第一齿轮、第一皮带轮、第二齿轮、第二皮带轮以及电机；凹模的外侧壁上设有键槽；键槽通过平键于第一齿轮连接；第一齿轮与第二齿轮相啮合；第二齿轮与第一皮带轮传动连接；第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮传动连接；电机通过离合器与第二皮带轮传动连接，从而带动第二皮带轮转动。进一步地，还包括浮动装置；下模座上设有圆形凹腔，浮动装置设置于圆形凹腔底部；凹模可转动设置于圆形凹腔内，并位于浮动装置上端；浮动装置用于带动凹模上下浮动。进一步地，浮动装置包括钢珠轴承架、钢珠以及弹簧；钢珠轴承架设置于下模座内，钢珠轴承架内设有容置腔，弹簧设置于容置腔内；钢珠设置于容置腔内，并位于弹簧顶部；钢珠可随弹簧上下伸缩；凹模底部设有环形槽，钢珠通过弹簧作用力可滚动设置于环形槽内。进一步地，还包括限位器；限位器固定设置于下模座上端面，并位于圆形凹腔的侧边；限位器的内侧面上设有凹槽；凹模的外侧壁上设有环形筋条；凹模通过环形筋条伸入凹槽内，并可在凹槽内上下浮动。进一步地，环形筋条与凹槽接触处设有环形油沟；凹模的侧壁与圆形凹腔接触处设有环形油沟。进一步地，还包括止推轴承板，止推轴承板包括上止推轴承板和下止推轴承板，上止推轴承板设置于凹模的底部，下止推轴承板设置于圆形凹腔的底部；当凹模下沉至凹槽的下限位置时，上止推轴承板和下止推轴承板相互锁紧，从而限制凹模移动。进一步地，还包括脱模装置，脱模装置包括顶出杆和顶料板；模腔中心位置设有通孔，顶料板设置于模腔的底部，毛坯位于顶料板的上端；顶出杆一端穿过通孔与顶料板抵接；顶出杆通过顶起顶料板，从而使成型的工件脱离模腔。进一步地，毛坯的底部设有凸起，顶料板上设有第一卡槽和第二卡槽，模腔底部设有与第一卡槽相适配的短筋，毛坯通过凸起卡紧在第二卡槽内。本专利技术提供的异形薄壁舱段构件旋转挤压成型模具，避免了切削加工，大幅度提升材料利用率，减少后期加工消耗，从而降低生产成本，提高了生产效率；另一方面，还可以提升工件主体部分的力学性能，避免因流线切断造成的承载能力下行问题；进一步地，采用本专利技术提供的方案，工件在成型过程中采用等温成型方式，即毛坯在成型过程中始终封闭在凹模内，从而避免了毛坯温度降低，消除因毛坯与空气通过热交换而造成的变形不均匀，进一步改善变形均匀程度，减少壁厚差的产生。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。以下将结合附图对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术一种舱段工件旋转挤压成形模具装配示意图；图2为本专利技术异形薄壁舱段零件示意图；图3为本专利技术毛坯主视图；图4为本专利技术毛坯俯视图；图5为本专利技术顶料板主视图；图6为本专利技术顶料板俯视图；图7为本专利技术凹模主视图；图8为本专利技术凹模俯视图；图9为本专利技术左半凸模、右半凸模未下行示意图；图10为本专利技术左半凸模、右半凸模下行示意图；图11为本专利技术左半凸模、右半凸模左右步进及凹模带毛坯旋转示意图；图12为本专利技术左半凸模、右半凸模上行及凹模带毛坯旋转示意图；图13为本专利技术左半凸模、右半凸模相向运动示意图；图14为本专利技术左半凸模、右半凸模上行及凹模带毛坯旋转示意图；图15为本专利技术凹模停止转动及左半凸模、右半凸模合并并上行示意图；图16为本专利技术成型工件被顶出示意图。图中：10、压力机接头；11、上模座；12、楔块；121、斜面；122、斜面；13、左半凸模；131、斜面；14、右半凸模；141、斜面；15、左半凸模固定板；16、右半凸模固定板；17、左固定板液压缸；18、右固定板液压缸；19、凹模；191、外侧壁；192、环形筋条；193、模腔；195、短筋；20、转动驱动装置；201、第一齿轮；202、第一皮带轮；203、第二齿轮；204、第二皮带轮；205、离合器；206、电机；21、限位器；210、环形油沟；22、下模座；221、圆形凹腔；222、环形油沟；23、止推轴承板；24、钢珠轴承架；241、容置腔；25、钢珠；251、环形槽；26、弹簧；27、顶出杆；28、通孔；29、顶料板；291、第一卡槽；292、第二卡槽；3、毛坯；31、内侧壁；32、外侧壁；33、凸起。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。如图1至图16所示，本专利技术提供一种舱段工件旋转挤压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，包括凸模、凹模(19)、上模组件以及下模座(22)；所述凹模(19)内设有模腔(193)，所述模腔(193)可用于放置毛坯(3)；所述凹模(19)绕竖直轴线可转动设置于所述下模座(22)上；所述凸模设置于所述上模组件上，并可随所述上模组件伸入所述模腔(193)内；所述上模组件可带动所述凸模沿竖直方向运行和水平方向运行，从而对所述模腔(193)内的毛坯(3)进行挤压成型。/n

【技术特征摘要】
1.一种舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，包括凸模、凹模(19)、上模组件以及下模座(22)；所述凹模(19)内设有模腔(193)，所述模腔(193)可用于放置毛坯(3)；所述凹模(19)绕竖直轴线可转动设置于所述下模座(22)上；所述凸模设置于所述上模组件上，并可随所述上模组件伸入所述模腔(193)内；所述上模组件可带动所述凸模沿竖直方向运行和水平方向运行，从而对所述模腔(193)内的毛坯(3)进行挤压成型。


2.根据权利要求1所述的舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，所述凸模包括左半凸模(13)和右半凸模(14)；所述上模组件包括上模座(11)和推拉装置；所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)沿水平方向可移动设置于所述上模座(11)上；所述推拉装置设置于所述上模座(11)上并分别与所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)连接，从而驱动所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)沿水平方向左右移动；所述上模座(11)与压力机连接，从而带动所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)沿竖直方向上下移动。


3.根据权利要求2所述的舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，所述上模组件还包括压力机接头(10)和楔块(12)，所述楔块(12)的两侧分别形成有斜面(121)；所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)之间分别形成有斜面；所述楔块(12)可滑动设置于所述左半凸模(13)和所述右半凸模(14)之间的斜面上；所述楔块左侧的斜面与所述左半凸模的斜面相适配，所述楔块右侧的斜面与所述右半凸模的斜面相适配；所述楔块(12)与所述压力机接头(10)连接；所述压力机接头(10)穿过所述上模座(11)与所述压力机连接，从而带动所述楔块(12)上下移动。


4.根据权利要求2所述的舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，所述推拉装置包括左半凸模固定板(15)、左固定板液压缸(17)、右半凸模固定板(16)以及右固定板液压缸(18)；所述左半凸模(13)通过所述左半凸模固定板(15)设置于所述上模座(11)上；所述左固定板液压缸(17)设置于所述上模座(11)上，用于驱动所述左半凸模(13)左右移动；所述右半凸模(14)通过所述右半凸模固定板(16)设置于所述上模座(11)上；所述右固定板液压缸(18)设置于所述上模座(11)上，用于驱动所述右半凸模(14)左右移动。


5.根据权利要求1所述的舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，还包括转动驱动装置(20)；所述转动驱动装置(20)设置于所述凹模(19)的侧面，用于驱动所述凹模(19)绕竖直轴线转动。


6.根据权利要求5所述的舱段工件旋转挤压成形模具，其特征在于，所述转动驱动装置(20)包括第一齿轮(201)、第一皮带轮(202)、第二齿轮(203)、第二皮带轮(204)以及电机(206)；所述凹模(19)的外侧壁(191)上设有键槽；所述键槽通过平键于所述第一齿轮(201)连接；所述第一齿轮(201)与所述第二齿轮(203)相啮合；所述第二齿轮(203)与所述第一皮带轮(202)传动连接；所述第一皮带轮(202)通过皮带与所述第二皮带轮...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵熹，张治民，王强，于建民，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西;14