一种内外异形表面带筋圆筒挤压成型模具制造技术

本发明专利技术公开一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，包括上模板、芯轴、分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、下模板、顶出机构、退模机构，芯轴上端固于上模板下方，下端为倒锥形头部，预应力圈置于下垫板上方，中部形成直壁空腔，顶杆机构包括顶杆、顶块，顶杆活动置于下模板的顶杆通孔中，顶块置于直壁空腔底部，分体凹模整体活动置于直壁空腔内，纵向分成两瓣以上，中部形成凹模腔，顶部周边形成分模倒锥腔，分体凸模机构整体置于凹模腔中，包括分体凸模，凸模固定板，分体凸模中部形成倒锥腔，顶部外周边形成锥形头部，分成两瓣以上，各凸模块能在凸模固定板上沿径向滑动，退模机构包括扩程块、回程圈，回程圈中部形成锥形环腔，扩程块为锲形块。

【技术实现步骤摘要】
一种内外异形表面带筋圆筒挤压成型模具
本专利技术属于金属挤压成形技术，涉及难成形、难脱模的薄壁形件的挤压成形技术，特别涉及一种内外异形表面带筋圆筒挤压成型模具。
技术介绍
随着航空航天等高技术产业的迅速发展，迫切需要大量采用结构轻巧、形状复杂系数小的大型轻合金整体薄壁构件，以减轻重量和提高整机工作性能。带内外筋大型整体复杂薄壁壳体就是其中的典型代表，如图4所示的一种内外异形表面带筋筒10，为难脱凸模、凹模的零件，内外异形表面10内外侧壁102、101都是曲面，而且内外曲面上含有突出的内筋104、外筋103 ;这种难脱模、难成形的复杂构件壁薄质轻、形状复杂、性能要求高，目前采用铸造工艺，虽然材料利用率得到提高，但由于铸造砂眼、疏松等各种铸造缺陷的影响，零件成品率低，最主要的是铸造材料机械性能低，不能满足高强度工件的设计要求。目前也有采用机械加工的方法，但必须挤压成厚壁壳体，再通过切削的方法把内外筋加工出来，加工难度大，加工的零件需要多套辅助加工工装，成本较高，机加工破坏了金属流线，性能远低于挤压件的性能，加工效率低，而且材料利用率仅为10%?20%左右，也不能满足批量生产的需求。只有采用塑性成形的方法能够满足，但采用传统塑性成形方法挤压该类型零件内外曲面成形困难，不能挤压这些复杂内外形，内外表面形状非规则曲线同时带有内外筋的薄壁零件，凸模和凹模脱模也困难，为了解决传统挤压方法难成形内外筋、曲面、难脱模的不足，开发一种可批量生产的、材料利用率高、效率高、产品性能好、成本低、工件易成形的模具具有很大的意义。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，该模具生产内外异形表面带筋筒的效率高，材料利用率高，产品性能好，成本低。本专利技术所采用的技术方案是:—种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，包括上模板、芯轴、分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、下模板、顶出机构、退模机构，所述的芯轴的下端为倒锥形头部，上端固定于上模板的下方，所述的预应力圈置于下垫板上方，预应力圈的中部形成直壁空腔，所述的下模板中部设有顶杆通孔，所述的顶杆机构包括顶杆、顶块，顶块固定在顶杆上端，顶杆活动置于下模板的顶杆通孔中，顶块置于预应力圈的直壁空腔底部，所述的分体凹模整体活动置于预应力圈的直壁空腔内，分体凹模与直壁空腔形成紧密配合，分体凹模纵向分成至少两瓣以上，中部形成凹模腔，凹模腔的形状与内外异形表面带筋筒的外侧壁形状相同，顶部周边形成分模倒锥腔，所述的分体凸模机构整体置于分体凹模的凹模腔中，分体凸模机构包括分体凸模，凸模固定板，分体凸模置于凸模固定板上方，分体凸模的中部形成与芯轴的倒锥形头部相配合的倒锥腔，分体凸模的顶部的外周边形成锥形头部，分体凸模的外侧壁与内外异形表面带筋筒的内侧壁的形状相同，分体凸模分成至少两瓣以上，各凸模块能在凸模固定板上沿径向来回滑动，所述的退模机构包括扩程块、回程圈，扩程块置于回程圈上方，回程圈的中部内凹形成与分体凸模的锥形头部配合的锥形环腔，扩程块为与分体凹模顶部周边形成分模倒锥腔配合的倒锥形的锲形块。所述的芯轴置于上垫板下方通过紧固螺钉装于上模板的下方。所述的预应力圈置于下垫板上通过紧固螺钉装于下模板上方，所述的下垫板中部形成空腔，顶出机构的顶块置于下垫板的空腔中。所述的分体凸模机构的凸模固定板上设有径向滑槽，滑槽数量与分体凸模的凸模块数量对应，凸模块下设有滑块，凸模块活动固定在凸模固定板上，滑块置于凸模固定板的径向滑槽中。所述的退模机构的扩程块上方还设有可拆换的压板。本专利技术利用分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、顶出机构、退模机构解决了内外异形表面带筋筒难以成形及脱模的问题，材料利用率高，成本低，可批量生产，除了适用内外异形表面带筋筒类似的回转件之外，也可用于非回转形零件成形挤压，根据工件形状不同采用不同形式的分体凹模和分体凸模即可。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细说明。图1是内外异形表面带筋筒的毛坯示意图；图2是内外异形表面带筋筒的冲孔坯件示意图；图3是内外异形表面带筋筒的冲底坯件示意图；图4是内外异形表面带筋筒示意图；图5是本专利技术的挤压成形模具的挤压工艺过程图一；图6是本专利技术的挤压成形模具的凸模、凹模脱模示意图一；图7是本专利技术的挤压成形模具的凸模、凹模脱模示意图二 ；图8是本专利技术的挤压成形模具的分体凸模剖视图(图9中A-A向剖)；图9是本专利技术的挤压成形模具的分体凸模府视图；图10是本专利技术的挤压成形模具的分体凹模剖视图(图11中B-B向剖)；图11是本专利技术的挤压成形模具的分体凹模府视图。【具体实施方式】下面结合附图和实例对本专利技术进一步说明。如图5、图6、图7所不,一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具1，包括上模板2、芯轴3、分体凹模4、预应力圈5、分体凸模机构6、下模板7、顶出机构8、退模机构9。如图5、图6所示，芯轴3下端为倒锥形头部31，上端32置于上垫板22下方通过紧固螺钉23装于上模板2的下方，上垫板22主要起调节、缓冲等作用。如图5、图6所示,所述的预应力圈5置于下垫板71上通过紧固螺钉72装于下模板7上方，预应力圈5中部形成直壁空腔51，下模板7中部设有顶杆通孔74。顶杆机构8包括顶杆81、顶块82，顶块82固定在顶杆81上端，所述的顶杆81活动置于下模板7的顶杆通孔74中，顶块82置于预应力圈5的直壁空腔51底部，所述的下垫板71中部形成空腔73，顶块82置于下垫板71的空腔73中。如图10、图11所示，分体凹模4纵向分成至少两瓣以上，如图11所示，分体凹模4分成8瓣扇形凹模块，第一瓣扇形凹模块41，顺时针，第二瓣扇形凹模块、第五瓣扇形凹模块45、直到第八瓣扇形凹模块48，分体凹模4中部形成凹模腔42，凹模腔42的形状与内外异形表面带筋筒10的外侧壁101形状相同，如凹模腔42的曲面形状与内外异形表面带筋筒10的外曲面101相同，凹模腔42的侧壁上设有成形内外异形表面带筋筒10的外筋103的凹槽46，分体凹模4顶部周边形成分模倒锥腔43，如图5、图6、图7所示，分体凹模4整体活动置于预应力圈5的直壁空腔51内，分体凹模4与直壁空腔51形成紧密配合。如图5、图7、图8、图9所示，分体凸模机构6整体置于分体凹模4的凹模腔42中，分体凸模机构6包括分体凸模61,凸模固定板62,分体凸模61的中部形成与倒锥形头部31相配合的倒锥腔64，分体凸模61的顶部的外周边形成锥形头部63，分体凸模61的外侧壁68与内外异形表面带筋筒10的内侧壁102的形状相同，如外侧壁68的曲面形状与内外异形表面带筋筒10的内曲面102相同，外侧壁68上设有成形内筋104的凹槽69，分体凸模61分成至少两瓣以上，如图9所示分体凸模61分成8瓣扇形凸模块，第一瓣凸模块611，顺时针,第二瓣凸模块、第五瓣凸模块615、直到第八瓣凸模块618,凸模固定板6上设有径向滑槽65,滑槽65数量与分体凸模61的数量对应,各凸模块下设有滑块66,分体凸模61活动固定在凸模固定板62上，滑块66置于凸模固定板62的径向滑槽65中，各凸模块能在凸模固定板62上沿径向滑槽65来回滑动。[0031 ] 如图6所示，退模机构9包括扩程块91、回程圈92，扩程块91置于回程圈92上方，回程圈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，其特征在于：包括上模板、芯轴、分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、下模板、顶出机构、退模机构，所述的芯轴的下端为倒锥形头部，上端固定于上模板的下方，所述的预应力圈置于下垫板上方，预应力圈的中部形成直壁空腔，所述的下模板中部设有顶杆通孔，所述的顶杆机构包括顶杆、顶块，顶块固定在顶杆上端，顶杆活动置于下模板的顶杆通孔中，顶块置于预应力圈的直壁空腔底部，所述的分体凹模整体活动置于预应力圈的直壁空腔内，分体凹模与直壁空腔形成紧密配合，分体凹模纵向分成至少两瓣以上，中部形成凹模腔，凹模腔的形状与内外异形表面带筋筒的外侧壁形状相同，顶部周边形成分模倒锥腔，所述的分体凸模机构整体置于分体凹模的凹模腔中，分体凸模机构包括分体凸模，凸模固定板，分体凸模置于凸模固定板上方，分体凸模的中部形成与芯轴的倒锥形头部相配合的倒锥腔，分体凸模的顶部的外周边形成锥形头部，分体凸模的外侧壁与内外异形表面带筋筒的内侧壁的形状相同，分体凸模分成至少两瓣以上，各凸模块能在凸模固定板上沿径向来回滑动，所述的退模机构包括扩程块、回程圈，扩程块置于回程圈上方，回程圈的中部内凹形成与分体凸模的锥形头部配合的锥形环腔，扩程块为与分体凹模顶部周边形成分模倒锥腔配合的倒锥形的锲形块。...

【技术特征摘要】
1.一种内外异形表面带筋筒挤压成型模具，其特征在于:包括上模板、芯轴、分体凹模、预应力圈、分体凸模机构、下模板、顶出机构、退模机构，所述的芯轴的下端为倒锥形头部，上端固定于上模板的下方，所述的预应力圈置于下垫板上方，预应力圈的中部形成直壁空腔，所述的下模板中部设有顶杆通孔，所述的顶杆机构包括顶杆、顶块，顶块固定在顶杆上端，顶杆活动置于下模板的顶杆通孔中，顶块置于预应力圈的直壁空腔底部，所述的分体凹模整体活动置于预应力圈的直壁空腔内，分体凹模与直壁空腔形成紧密配合，分体凹模纵向分成至少两瓣以上，中部形成凹模腔，凹模腔的形状与内外异形表面带筋筒的外侧壁形状相同，顶部周边形成分模倒锥腔，所述的分体凸模机构整体置于分体凹模的凹模腔中，分体凸模机构包括分体凸模，凸模固定板，分体凸模置于凸模固定板上方，分体凸模的中部形成与芯轴的倒锥形头部相配合的倒锥腔，分体凸模的顶部的外周边形成锥形头部，分体凸模的外侧壁与内外异形表面带筋筒的内侧壁的形状相同，分体凸模分成至少两瓣以上，各凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治民，李国俊，李旭斌，于建民，王强，田甲，贾杨，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：