一种控制锻件错移量的锻模结构设计方法技术

本发明专利技术属于锻造领域，涉及一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法。该方法包括：获取锻件的长宽厚和模具的长宽；依据使用模具时，锻件允许的最大偏转导致的极限错移量，设置异型锁扣间隙B2和上下模具的间隙B1；设置异形缺口横截面上朝向锻件方向的圆弧角，以约束上模和下模之间除沿着纵横方向之外的偏移和偏转。和下模之间除沿着纵横方向之外的偏移和偏转。和下模之间除沿着纵横方向之外的偏移和偏转。

【技术实现步骤摘要】
一种控制锻件错移量的锻模结构设计方法


[0001]本专利技术属于锻造领域，涉及一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法。

技术介绍

[0002]当前锻件成型正朝着近净成形的方向发展，但在锻件成型过程中，由于受模具加工、设备误差以及锻件结构综合影响，在各类锻件中普遍存在上下模之间往往会产生向某一方向的错移量，精锻件的外形设计余量选择受锻件错移量的影响较大，尤其是带有侧向力的结构类锻件，上下模具间存在有规律性的错移，随着模具的使用，错移往往会进一步加重，易引起锻件成形质量下降甚至报废。对于回转类锻件存在不确定性的偏移，对于结构类锻件，存在偏移及偏转，通过情况下采用导柱导向或依靠设备精度，对于有侧向力的锻件结构，其导柱、模具寿命通常较短。闭式模锻(无毛边模锻)通常用于生产小净余量的精锻件，但这种方法，特别是对模具加工要求较高，模具的表面要求、精度要求较高，锻件毛边分布不均匀时，锻件成型风险加大，且竖向毛刺加剧脱模困难，对生产的连续性以及模具的寿命影响较大。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是：提出一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法，可以有效减小锻件错移量，同时可以解决闭式模锻模具安装及使用过程中易发生损伤的问题，并缓解脱模困难，通过控制飞边均匀性，提升生产的连续性，延长模具寿命。
[0004]技术方案：
[0005]一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法，锻模结构包括：上模，下模；上模上沿型腔外形向外设置有非连续的多个锁口结构，下模的对应位置设置有相应的锁扣，锁扣和锁口组成锁扣结构；锁口的外侧壁向下伸出分模面，外侧壁的内壁分为直壁工作段和下端的斜面导入段；锁扣为向上伸出分模面的凸台，凸台上端面向下开设异形缺口，异形缺口的底面低于分模面；异形缺口的侧壁分为上端的斜面导入段和直壁工作段；锁扣随上模下行时，上端的斜面导入段和下端的斜面导入段相互找正，锁口的外侧壁伸入异形缺口，凸台进入锁口；该方法包括：
[0006]获取锻件的长宽厚和模具的长宽；
[0007]依据使用模具时，锻件允许的最大偏转导致的极限错移量，设置异型锁扣间隙B2和上下模具的间隙B1；
[0008]设置异形缺口横截面上朝向锻件方向的圆弧角，以约束上模和下模之间除沿着纵横方向之外的偏移和偏转。
[0009]异型锁扣间隙B2和上下模具的间隙B1之间的关系为：
[0010][0011]其中，B2为异型锁扣间隙值；B1为锻件上下模间隙值；L为模具长度；l为锻件长度；B为模具宽度；b为锻件宽度；K为系数，取值为0.2
‑
0.5。
[0012]当模具外形为长宽比越小时，K取值越靠近0.5，模具长宽比越大时，K取越靠近0.2。
[0013]下模的斜面导入段与下模的直壁工作段之间的夹角为10
‑
20度，下模的斜面导入段的长度H1为max(0.2H，20mm)，H为锻件厚度；下模的直壁工作段高度L2≥(0.3
‑
0.4)H+H1。
[0014]上模的直壁工作段L1为10
‑
40mm。
[0015]设置异形缺口横截面上朝向锻件方向的圆弧角，包括：
[0016]异形缺口横截面的长和宽采用1/4圆弧过渡。
[0017]圆弧的半径在异形缺口横截面的1\2长度和1\2宽度之间取最小值。
[0018]一种计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法。
[0019]有益效果：(优点)本专利技术提供一种可控制锻件错移量的锻模结构设计方法，对于不同的典型锻件结构，通过合理设置异型锁扣的形状以及异型、上下模具间隙，可以通过控制上下模之间的错移、偏转，实现控制锻件错移量的目的。通过异型锁扣结构的设计，一方面可防止较小间隙模具在安装、使用过程中的磕碰、损伤，提高模具寿命，另一方面还通过异型结构的设计，可为锻件的任意方向的错移力提供足够的强度，避免了模具导柱主要起导向作用，不能提供足够的抗错移能力，也避免了一般情况下的锁扣，仅在成型末期参与锻件错移纠正，且仅主要提供纵、横向的防错。通过带斜面导入段与直壁工段的配合，直边与圆弧的使用，可提供抵消来自锻件成型全过程中，任意来自锻件错移方向的错移力，通过计算，设置的上下模、异型锁扣间隙，可以防止模具在安装、使用中的损伤，提高模具寿命，在使用过程中，可获得满足错移量要求的锻件。
附图说明
[0020]图1为一种控制锻件错移量的的锻模结构的结构示意图。
[0021]图2为锻模结构截面示意图。
[0022]图3为异型锁扣截面示意图。
具体实施方式
[0023]本专利技术提供一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法，该方法针对图1的控制锻件错移量的的锻模结构设计参数，如图2
‑
3所示，锻模结构包括：上模，下模；上模上沿型腔外形向外设置有非连续的多个锁口结构，下模的对应位置设置有相应的锁扣，锁扣和锁口组成锁扣结构；锁口的外侧壁向下伸出分模面，外侧壁的内壁分为直壁工作段和下端的斜面导入段；锁扣为向上伸出分模面的凸台，凸台上端面向下开设异形缺口，异形缺口的底面低于分模面；异形缺口的侧壁分为上端的斜面导入段和直壁工作段；锁扣随上模下行时，上端的斜面导入段和下端的斜面导入段相互找正，锁口的外侧壁伸入异形缺口，凸台进入锁口。
[0024]该方法包括：
[0025]锻件发生错移或偏转的原因有很多，其主要原因有，在锻件成型过程中，上模与下模之间缺少适当的约束，导柱主要起导向作用，普通的锁扣在锻件变形的全过程中，仅在末期参与到锻件错移纠正中来，此时模具已然发生了相对错动或偏转。
[0026]为防止模具错移，主要通过两个方向进行设计约束，一方面在模具异型锁扣高度方向上提供导向及工作段的错移量控制，另一方向在模具的平面上防止上下模具发生相对旋转。
[0027]在异型锁扣上高度方向上的计算有：
[0028]锻件厚度为H，L1为锻件成型时应进行模具型腔的长度部分，为10
‑
40mm；
[0029]上下模的异型锁扣，均为斜面导入段与直壁工作段组成，设计目的是模具安装闭合及工作全过程中，异型锁扣先发生接触，进行工作状态后，模具上下模再与锻件接触部位，直至锻件成型整个过程。
[0030]斜面导入段与直壁段之间的夹角为10
‑
20度，斜面导入段的长度H1为max(0.2H，20mm)，对小型锻件，该部位的长度较短，通常情况下不应小于20mm，否则无法起到两个斜面相互导入的作用，对于中大型锻件，该部位应满足锻件厚度的20％左右；其直壁工作段高度L2≥(0.3
‑
0.5)H+H1，直壁工作段的高度在变形全过程中，为上下模具提供错移控制，依据现有航空锻件材料的最后一火次变形特性，结合锻件在厚度即变形方向，提出直壁工作段的高度要求L2，目的为满足变形全过程的上下模错移控制范围。
[0031]在异型锁扣上水平面上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种控制锻件错移量的的锻模结构设计方法，其特征在于，锻模结构包括：上模，下模；上模上沿型腔外形向外设置有非连续的多个锁口结构，下模的对应位置设置有相应的锁扣，锁扣和锁口组成锁扣结构；锁口的外侧壁向下伸出分模面，外侧壁的内壁分为直壁工作段和下端的斜面导入段；锁扣为向上伸出分模面的凸台，凸台上端面向下开设异形缺口，异形缺口的底面低于分模面；异形缺口的侧壁分为上端的斜面导入段和直壁工作段；锁扣随上模下行时，上端的斜面导入段和下端的斜面导入段相互找正，锁口的外侧壁伸入异形缺口，凸台进入锁口；该方法包括：获取锻件的长宽厚和模具的长宽；依据使用模具时，锻件允许的最大偏转导致的极限错移量，设置异型锁扣间隙B2和上下模具的间隙B1；设置异形缺口横截面上朝向锻件方向的圆弧角，以约束上模和下模之间除沿着纵横方向之外的偏移和偏转。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，异型锁扣间隙B2和上下模具的间隙B1之间的关系为：其中，B2为异型锁扣间隙值；B1为锻件上下模间隙值；L为模具长度；l为锻件长度；B为模具宽度；b为锻件宽度；K为系数，取值为0.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐军，舒睿昶，陈飞，何健，袁战军，
申请(专利权)人：陕西宏远航空锻造有限责任公司，
类型：发明
国别省市：