【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及合金零件加工，具体是涉及一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装及制造方法。
技术介绍
1、合金零件的机械加工需要机加设备以及相互配套的工装，工装的范围很广，包括刀具、夹具、量具、模具等，同时又分为通用工装和专用工装，针对一些特殊合金零件的加工，也就需要相对应的特殊工装，特殊工装也对合金零件产品的质量及生产效率起着重要作用。
2、薄壁壳体合金零件例如各类弹体，其具有壁薄、底厚、前端为弧形的结构特点，在生产过程中一般采用坯料直接机械加工，材料利用率低，加工成本高。基于上述情况，通过对这一类合金零件结构的分析，可以通过设计专用工装模具利用热成型方式来实现薄壁型回转体的成形，再经过机械加工，可以有效的缩短生产周期，提升材料利用率，降低生产成本。
3、反挤压成形在金属锻造工艺中指的是制品挤出方向与挤压轴运动方向相反的挤压过程。金属锭坯与挤压筒间无相对运动，因此无外摩擦。反挤压比正挤压的挤压力要小，金属废料也少。
4、但是，目前针对薄壁壳体合金零件的制造还未有人研究出其专用的特殊工装，且目前的反挤压成形工艺对于薄壁壳体合金零件的制造也尚未成熟。例如专利cn110479786a公开了一种α相钛合金壳体锻件的反挤压成形方法，其步骤为：把按规格下料的该合金棒料加热到880℃～980℃后装入预热至200℃～290℃的制坯模具进行对中制坯，得到上端面带有圆形定位肓孔的坯料；再把所述坯料加热到880℃～980℃后装进预热至200℃～290℃的挤压模具进行对中装模；启动压力机向下压挤压模具的凸模使其挤压
技术实现思路
1、针对上述存在的问题，本专利技术提供了一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装及制造方法。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，包括转盘，与所述转盘底面固定连接的预锻冲头、终锻冲头、刮料板放置筒以及润滑剂喷管组件，转盘顶部设有用于驱动其转动升降的驱动组件，转盘下方一侧设有圆筒状的模具，所述模具底部设有缩径成形段，转盘一侧设有液压机，所述液压机的输出端与所述模具在垂向上位于同一直线；
4、所述预锻冲头、终锻冲头、刮料板放置筒以及润滑剂喷管组件在转盘底面沿周向等间距设置，所述转盘顶部对应所述预锻冲头、终锻冲头、刮料板放置筒以及润滑剂喷管组件处各设有一个与所述液压机的输出端对接的下压槽，且当任意一个所述下压槽与液压机的输出端以及所述模具在垂向上位于同一直线时，与该下压槽对应的所述预锻冲头、终锻冲头、刮料板放置筒或润滑剂喷管组件位于模具的正上方；
5、所述刮料板放置筒内部依次间隔放置有第一刮料板和第二刮料板，所述第一刮料板的中心处开口半径与所述预锻冲头的外径对应，所述第二刮料板的中心处开口半径与所述终锻冲头的外径对应；
6、所述润滑剂喷管组件包括外套管、以及与所述外套管滑动连接的内套管，所述内套管上部设有润滑剂容纳腔，内套管下方设有喷雾器。
7、进一步地，所述预锻冲头和所述终锻冲头均为圆柱体，预锻冲头的底部中心处设有圆形的凸起部，终锻冲头底部设有弧形的过渡部，预锻冲头的长度为终锻冲头长度的1/3~1/2，预锻冲头的半径为终锻冲头半径的1.2~2倍。
8、说明：通过凸起部的设置便于完成对坯料顶部定位孔的挤压，通过调整预锻冲头和终锻冲头的尺寸比例从而使两次反挤压过程顺利进行，得到符合要求的反挤压成形锻件。
9、进一步地，所述缩径成形段下方的模具内设有顶杆槽，所述顶杆槽内部滑动设有顶杆。
10、说明：通过顶杆槽和顶杆的设置方便在锻造后将坯料顶出。
11、进一步地，所述驱动组件包括固定于墙壁的驱动电机，所述驱动电机底部设有伸缩杆，所述伸缩杆与所述转盘顶面中部连接。
12、说明：通过驱动组件的设置能够实现转盘的转动同时配合完成上下移动，并辅助进行挤压。
13、进一步地，所述刮料板放置筒内壁两侧设有限位条，所述第一刮料板和第二刮料板的两侧均设有一个与两个所述限位条一一对应滑动连接的限位槽，刮料板放置筒底部一侧设有推出槽，刮料板放置筒底部另一侧设有推出孔，所述限位槽底部延伸至所述推出槽和所述推出孔上方，所述模具顶部设有用于放置第一刮料板和第二刮料板的台阶段，所述台阶段两侧各设有一个用于与所述限位槽对接的卡块。
14、说明：通过限位槽和限位条的设置保持两种刮料板的稳定放置，通过推出槽的设置能够使两种刮料板能够从推出孔推动后被取出，通过卡块保持反挤压过程中刮料板的稳定性。
15、进一步地，所述外套管表面由下部至上部设有螺旋上升的导槽，所述内套管底部一侧设有与所述导槽滑动连接的滑块，所述滑块延伸出导槽外部用于与所述模具顶端接触后沿导槽滑动并带动内套管滑动，所述喷雾器的喷雾口指向外套管外部，喷雾器与外套管底部相接触，喷雾器顶部对应外套管中心处设有伸缩滑杆，所述伸缩滑杆上端与内套管底部连接，喷雾器后端通过一个软管与所述润滑剂容纳腔连通，润滑剂容纳腔上部一侧壁设有润滑剂补充口，当滑块位于导槽最下方时所述润滑剂补充口通过导槽与外部连通。
16、说明：通过润滑剂喷管组件的设置能够实现模具内壁表面润滑剂的均匀喷涂，结构设置合理巧妙，使喷雾器的喷雾口能够在外套管不断下移的过程中配合其他结构从而实现不断转动，从而实现均匀喷涂，避免润滑剂在一个部位堆积，提高了坯料的锻造精度。
17、本专利技术还提供了一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造方法，基于上述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，包括以下步骤：
18、s1、坯料粗加工：取原材料合金粗加工至近似圆柱体的坯料，坯料的外径大小为模具内径大小的85~98%，在坯料顶端加工出凹圆作为定位孔，坯料两端面倒角至r8，加工后两端面粗糙度为ra3.2~ra4.5；
19、s2、模具内一次润滑：将坯料放入温装炉中加热60~120min，加热温度为1180℃±15℃，与此同时开启驱动组件转动转盘使润滑剂喷管组件对准模具的正上方，下放润滑剂喷管组件对模具内壁进行喷涂润滑剂，喷涂厚度为1mm，随后提出润滑剂喷管组件并再次转动转盘使刮料板放置筒对准模具的正上方，随后取出坯料放置于模具内部，取出位于刮料板放置筒内最下方的一个第一刮料板放置在模具顶端；
20、s3、预锻：再次转动转盘使预锻冲头对准模具的正上方，下放预锻冲头同时开启液压机对预锻冲头所在的下压槽进行挤压，使预锻冲头穿过第一刮料板对坯料进行反挤压，使坯料在模具底部的缩径成形段内加工出弧形端头本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，包括转盘（1），与所述转盘（1）底面固定连接的预锻冲头（2）、终锻冲头（3）、刮料板放置筒（4）以及润滑剂喷管组件（5），转盘（1）顶部设有用于驱动其转动升降的驱动组件（6），转盘（1）下方一侧设有圆筒状的模具（7），所述模具（7）底部设有缩径成形段（71），转盘（1）一侧设有液压机（8），所述液压机（8）的输出端与所述模具（7）在垂向上位于同一直线；
2.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述预锻冲头（2）和所述终锻冲头（3）均为圆柱体，预锻冲头（2）的底部中心处设有圆形的凸起部（21），终锻冲头（3）底部设有弧形的过渡部（31），预锻冲头（2）的长度为终锻冲头（3）长度的1/3~1/2，预锻冲头（2）的半径为终锻冲头（3）半径的1.2~2倍。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述缩径成形段（71）下方的模具（7）内设有顶杆槽（72），所述顶杆槽（72）内部滑动设有顶杆（73）。
4.根据权利要求1所
5.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述刮料板放置筒（4）内壁两侧设有限位条（43），所述第一刮料板（41）和第二刮料板（42）的两侧均设有一个与两个所述限位条（43）一一对应滑动连接的限位槽（44），刮料板放置筒（4）底部一侧设有推出槽（45），刮料板放置筒（4）底部另一侧设有推出孔（46），所述限位槽（44）底部延伸至所述推出槽（45）和所述推出孔（46）上方，所述模具（7）顶部设有用于放置第一刮料板（41）和第二刮料板（42）的台阶段（74），所述台阶段（74）两侧各设有一个用于与所述限位槽（44）对接的卡块（75）。
6.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述外套管（51）表面由下部至上部设有螺旋上升的导槽（55），所述内套管（52）底部一侧设有与所述导槽（55）滑动连接的滑块（56），所述滑块（56）延伸出导槽（55）外部用于与所述模具（7）顶端接触后沿导槽（55）滑动并带动内套管（52）滑动，所述喷雾器（54）的喷雾口（541）指向外套管（51）外部，喷雾器（54）与外套管（51）底部相接触，喷雾器（54）顶部对应外套管（51）中心处设有伸缩滑杆（57），所述伸缩滑杆（57）上端与内套管（52）底部连接，喷雾器（54）后端通过一个软管（58）与所述润滑剂容纳腔（53）连通，润滑剂容纳腔（53）上部一侧壁设有润滑剂补充口（531），当滑块（56）位于导槽（55）最下方时所述润滑剂补充口（531）通过导槽（55）与外部连通。
7.一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造方法，基于权利要求1~6任意一项所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造方法，其特征在于，步骤S1中，所述定位孔的深度不超过坯料外径的1/3。
9.根据权利要求7所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造方法，其特征在于，步骤S2中，模具（7）内喷涂的润滑剂为石墨乳润滑剂，步骤S4中，模具（7）内喷涂的润滑剂为石墨乳润滑剂，同时在预锻坯料表面涂抹玻璃润滑剂。
...【技术特征摘要】
1.一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，包括转盘（1），与所述转盘（1）底面固定连接的预锻冲头（2）、终锻冲头（3）、刮料板放置筒（4）以及润滑剂喷管组件（5），转盘（1）顶部设有用于驱动其转动升降的驱动组件（6），转盘（1）下方一侧设有圆筒状的模具（7），所述模具（7）底部设有缩径成形段（71），转盘（1）一侧设有液压机（8），所述液压机（8）的输出端与所述模具（7）在垂向上位于同一直线；
2.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述预锻冲头（2）和所述终锻冲头（3）均为圆柱体，预锻冲头（2）的底部中心处设有圆形的凸起部（21），终锻冲头（3）底部设有弧形的过渡部（31），预锻冲头（2）的长度为终锻冲头（3）长度的1/3~1/2，预锻冲头（2）的半径为终锻冲头（3）半径的1.2~2倍。
3.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述缩径成形段（71）下方的模具（7）内设有顶杆槽（72），所述顶杆槽（72）内部滑动设有顶杆（73）。
4.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述驱动组件（6）包括固定于墙壁的驱动电机（61），所述驱动电机（61）底部设有伸缩杆（62），所述伸缩杆（62）与所述转盘（1）顶面中部连接。
5.根据权利要求1所述的一种薄壁壳体合金零件的反挤压成形制造工装，其特征在于，所述刮料板放置筒（4）内壁两侧设有限位条（43），所述第一刮料板（41）和第二刮料板（42）的两侧均设有一个与两个所述限位条（43）一一对应滑动连接的限位槽（44），刮料板放置筒（4）底部一侧设有推出槽（45），刮料板放置筒（4）底部另一侧设有推出孔（46）...
【专利技术属性】
技术研发人员：王世超，何向荣，李昌珍，景江波，董晓阳，陈泽昊，杨帆，
申请(专利权)人：陕西长羽航空装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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