一種可方便脫模的分瓣模具制造技術(shù)

本實用新型專利技術(shù)是一種可方便脫模的分瓣模具，包括頂端（１）、夾板（２）、筋模（３）和卡盤（４），頂端（１）、夾板（２）和筋模（３）的縱向剖面均為錐形；采用縱分瓣方式將圓環(huán)狀夾板（２）沿縱向分為一塊主動夾板（５）和兩塊被動夾板（６），其中主動夾板的外形為梯形；將割除主動夾板后的夾板沿其中心線一分為二，分成兩個對稱的被動夾板（６）；夾板（２）下表面外緣處根據(jù)內(nèi)筋的形狀有倒角，該倒角水平投影長度Ｍ小于主動夾板（６）在Ｘ方向的最大位移Ｌ；夾板頂和底的外徑差Ｓ大于零。本實用新型專利技術(shù)采用了橫縱組合分瓣的方案，有效解決了帶橫向內(nèi)筋大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件成形中難于脫模的不足，滿足了該類型構(gòu)件快速、高效成形的要求，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便特點。（*該技術(shù)在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種可方便脫模的分瓣模具一、
-本專利技術(shù)涉及塑性成形行業(yè)帶橫向內(nèi)筋構(gòu)件旋壓成形技術(shù)，具體是一種可方便脫模 的分瓣模具。二、
技術(shù)介紹
-旋壓工藝經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展，目前在薄壁、形狀復(fù)雜、輕量化整體構(gòu)件的近凈 成形中發(fā)揮著越來越重要的作用。大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件是航空航天和兵器工業(yè)中普遍采 用的一類零件，如航空發(fā)動機罩、整體火箭發(fā)動機構(gòu)件、壓氣機錐體、人造衛(wèi)星和導(dǎo) 彈的鼻錐，兵器工業(yè)中的藥型罩等。航空航天等高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求在不影響這些 大型薄壁構(gòu)件外表氣動性的前提下，提高這些零件的強度和剛度從而優(yōu)化飛機、火箭 和導(dǎo)彈等的整體性能，為此需要在這些零件內(nèi)部設(shè)計環(huán)形加強筋，但這種帶橫向內(nèi)筋 大型薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)給構(gòu)件的成形帶來了極大的困難。以帶橫向內(nèi)筋構(gòu)件旋壓成形為代 表的大型復(fù)雜薄壁構(gòu)件的精確成形控制已經(jīng)成為需要迫切解決的問題。目前國內(nèi)外已基本掌握不帶內(nèi)筋大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件以及長徑比較小而徑向尺寸較 大的帶橫向內(nèi)筋筒形件的旋壓技術(shù)，前者可采用普通旋壓和強力旋壓相結(jié)合的復(fù)合旋 壓工藝實現(xiàn)，后者則可通過內(nèi)旋工藝實現(xiàn)。不過內(nèi)旋工藝成形內(nèi)筋不具有普適性對 于尺寸較小的工件，內(nèi)旋輪無法進入殼體內(nèi)部；對于尺寸過大的工件，模套很難加工 且費用很高；且目前實際生產(chǎn)中內(nèi)旋壓工藝僅僅用于帶內(nèi)筋筒形件的加工，毛坯的準(zhǔn) 備比較復(fù)雜。而以帶內(nèi)筋大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件旋壓所代表的大型復(fù)雜旋壓成形工藝則不 用受上述條件的限制，且內(nèi)筋的成形精度比內(nèi)旋工藝要高。目前帶縱向內(nèi)筋筒形件的 旋壓成形技術(shù)已經(jīng)被掌握，但帶橫向內(nèi)筋大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件的成形技術(shù)國內(nèi)外尚未完 全掌握，與縱向內(nèi)筋的成形相比，橫向內(nèi)筋的不均勻變形程度更加劇烈，成形機理更 加復(fù)雜。隨著航空、航天和兵器等戰(zhàn)略高技術(shù)的發(fā)展，迫切要求發(fā)展先進的帶橫向內(nèi) 筋大型薄壁復(fù)雜構(gòu)件快速、高效的成形技術(shù)。但帶橫向內(nèi)筋旋壓構(gòu)件在成形結(jié)束后由 于內(nèi)筋的存在而難于脫模，所以其芯模的設(shè)計與應(yīng)用是一個難點問題。三、
技術(shù)實現(xiàn)思路
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的旋壓構(gòu)件在成形結(jié)束后難于脫模的不足，本專利技術(shù)提出了一種可方便脫模的分瓣模具。本專利技術(shù)提出的整體模具依次從上至下由頂端、夾板、筋模和卡盤組成塔型，并且 頂端、夾板和筋模各部分的縱向剖面均為錐形。本專利技術(shù)采用了橫縱組合分瓣的方案， 將整體模具分成頂端、夾板、筋模和卡盤，其中頂端、夾板和筋模的中心孔為定位孔; 頂端、夾板、筋模和卡盤均為回轉(zhuǎn)體零件。頂端與夾板相配合的表面中心處有環(huán)形定 位槽。夾板上表面中心處有與頂端上的定位槽相配合的定位臺階，下表面外緣處根據(jù) 所成形內(nèi)筋的形狀有倒角，該倒角在水平方向的投影長度為M，并且M小于主動夾板 在X方向的最大位移L;夾板頂和底的外徑差S大于零，以夠保證夾板取出后頂端也 能夠順利取出；采用縱分瓣方式將圓環(huán)狀夾板沿縱向分為三塊 一塊主動夾板和兩塊 被動夾板，其中主動夾板的外形為梯形，并由夾板的內(nèi)圓邊和外圓邊分別構(gòu)成主動夾 板梯形的底和頂，底和頂?shù)拈L度分別為內(nèi)圓的l/4圓弧和外圓的l/8圓弧，即主動夾 板的水平剖面為內(nèi)圓弧大、外圓弧小的梯形；將割除主動夾板后的夾板沿中心處一分 為二，形成兩個對稱的被動夾板。筋模位于夾板和卡盤之間，其母線平行于頂端和夾 板的母線，并且在整體模具表面構(gòu)成一工件內(nèi)筋的凹槽，在旋壓成形過程中，金屬填 充入凹槽，形成了工件內(nèi)筋。卡盤為臺階狀，其上部中心處有貫通頂端、夾板和筋模 的定位軸，中部臺階為錐體，該錐體的母線與頂端和夾板的母線處于同一直線上，下 部為圓柱狀，其直徑根據(jù)旋壓機而定。由于的本專利技術(shù)各個部件均為回轉(zhuǎn)體零件，并對芯模采用橫縱組合的分瓣技術(shù)，保 證帶橫向內(nèi)筋構(gòu)件旋壓成形后可順利脫模。本專利技術(shù)所提出的芯模分瓣后易于機械加工， 制造成本低，且易于裝配。在橫分瓣的基礎(chǔ)上，僅對夾板一個零件進行縱分瓣就可以 使帶橫向內(nèi)筋強旋構(gòu)件的脫模問題得到解決。四附圖說明圖1是可方便脫模的分瓣模具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是夾板的組合分瓣示意圖； 圖3是夾板的主視圖； 圖4是主動夾板抽芯的示意圖； 圖5是被動夾板抽芯示意圖。其中l(wèi).頂端；2.夾板；3.筋模；4.卡盤定位軸；5.卡盤；6.主動夾板；7.被動夾板。五具體實施方式本實施例是用于某橫向內(nèi)筋大型薄壁錐形構(gòu)件旋壓成形中的橫縱組合分瓣模具， 試驗中板料的初始厚度為10mm，成形結(jié)束后錐形件壁厚為2mm，筋部高度為5mra，芯 模的半錐角為30°。具體實施中，模具整體依次從上至下由頂端1、夾板2、筋模3和 卡盤5組成塔型(圖6)，并且頂端l、夾板2和筋模3各部分的縱向剖面均為錐形。本實施例采用了橫縱組合分瓣的方案，將整體模具分成頂端1、夾板2、筋模3 和卡盤5，其中頂端l、夾板2和筋模3的中心孔為定位孔；頂端l、夾板2、筋模3 和卡盤5均為回轉(zhuǎn)體零件。頂端1與夾板2相配合的表面中心處有環(huán)形定位槽。夾板 2上表面中心處有與頂端1上的定位槽相配合的定位臺階，下表面外緣處根據(jù)所成形 內(nèi)筋的形狀有倒角，該倒角在水平方向的投影長度M值為3.83mm;夾板2的頂和底的 外徑差S值為2.2mm大于零，以保證夾板2取出后頂端1也能夠順利取出；采用縱分 瓣方式將圓環(huán)狀夾板2沿縱向分為三塊 一塊主動夾板6和兩塊被動夾板7 (圖7和8)， 其中主動夾板6的外形為梯形，夾板2內(nèi)圓的邊構(gòu)成主動夾板6梯形的底，夾板2外 圓的邊構(gòu)成主動夾板6梯形的頂，即主動夾板6的水平剖面為內(nèi)圓弧大、外圓弧小的 梯形；被動夾板7是對稱的二塊，是將割除主動夾板6后的夾板2從中心處一分為二 而成。筋模3位于夾板2和卡盤5之間，在頂端1和夾板2之間做一虛擬的連線將頂 端1和夾板2的母線連接，則筋模3的母線平行于頂端1和夾板2的母線，并且與頂 端l和夾板的母線之間的虛擬連線有間隙，該間隙在整體模具表面形成一凹槽，在旋 壓過程中金屬填充入凹槽，形成了工件內(nèi)筋；卡盤5為臺階狀，其上部中心處有貫通 頂端l、夾板和筋模的定位軸4，中部臺階為錐體，該錐體的母線與頂端l和夾板的母 線處于同一直線上，下部為圓柱狀，其直徑根據(jù)旋壓機而定。使用本實施例時，脫模的具體步驟如下第一步成形過程結(jié)束后，工件的筋部被卡在芯模的筋模中，由于模具采用了橫 分瓣設(shè)計，所以工件及卡在工件內(nèi)的頂端1和夾板能夠從卡盤的定位軸上取下，但頂 端1和夾板仍然被工件內(nèi)筋卡在在工件內(nèi)部無法取出。第二步把主動夾板6沿Y軸負方向從中心定位孔中取出(圖9)。 第三步主動夾板6抽芯取出后，兩個被動夾板7即可在X和Y兩個方向自由運 動(圖10)，并且主動夾板5在X方向的最大位移量L為71mm，使其能夠被方便的取出；至此，夾板全部被取出。第四步由于夾板的設(shè)計已經(jīng)考慮了頂端1脫模時和己成形工件的干涉情況，當(dāng) 夾板取出后，頂端l也可以順利取出，這樣工件便順利脫模了。通過以上步驟，帶橫向內(nèi)筋旋壓工件無法脫模的問題得到了圓滿解決，且工件脫 模后表面質(zhì)量良好，沒有附加變形，能夠較好的保證工件的成形質(zhì)量。實踐證明，本 實施例所公開的適用于帶橫向內(nèi)筋構(gòu)件旋壓成形的芯模設(shè)計方法針對性強，利用該方 法可以科學(xué)有效地解決帶橫向內(nèi)筋構(gòu)件旋壓過程中無法脫模的難點問題，模具的加工、 安裝、拆卸和應(yīng)用都能夠符合實際生產(chǎn)的需要。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種可方便脫模的分瓣模具，依次從上至下由頂端（１）、夾板（２）、筋模（３）和卡盤（５）組成塔型，并且頂端（１）、夾板（２）和筋模（３）各部分的縱向剖面均為錐形，其特征在于：?。幔捎每v分瓣方式將圓環(huán)狀夾板（２）沿縱向分為三個塊：一塊主 動夾板（６）和兩塊被動夾板（７），其中主動夾板（６）的外形為梯形；將割除主動夾板（６）后的夾板（２）沿中心線一分為二，形成兩個對稱的被動夾板（７）；?。猓畩A板（２）下表面外緣處根據(jù)所成形內(nèi)筋的形狀有倒角，該倒角在水平方向的投影長度為Ｍ ，并且Ｍ小于主動夾板（６）在Ｘ方向的最大位移Ｌ；夾板（２）頂和底的外徑差Ｓ大于零；?。悖钅＃ǎ常┑哪妇€平行于頂端（１）和夾板（２）的母線，并且在整體模具表面構(gòu)成一工件內(nèi)筋的成形槽；?。洌ūP（５）為臺階狀，其上部中心處有貫通頂 端（１）、夾板（２）和筋模（３）的定位軸（４），中部臺階為錐體，該錐體的母線與頂端（１）和夾板（２）的母線處于同一直線上，下部為圓柱狀，其直徑根據(jù)旋壓機而定。

【技術(shù)特征摘要】
1. 一種可方便脫模的分瓣模具，依次從上至下由頂端(1)、夾板(2)、筋模(3)和卡盤(5)組成塔型，并且頂端(1)、夾板(2)和筋模(3)各部分的縱向剖面均為錐形，其特征在于a. 采用縱分瓣方式將圓環(huán)狀夾板(2)沿縱向分為三個塊一塊主動夾板(6)和兩塊被動夾板(7)，其中主動夾板(6)的外形為梯形；將割除主動夾板(6)后的夾板(2)沿中心線一分為二，形成兩個對稱的被動夾板(7)；b. 夾板(2)下表面外緣處根據(jù)所成形內(nèi)筋的形狀有倒角，該倒角在水平方向的投影長度為M，并且M小于主動夾板(6)在X方向的最大位移L；夾板(2)頂和底的外徑差S大于零；c. 筋模(3)的母線平行于頂端(1)和夾板(2)的母線，并且在整體模具表面構(gòu)成...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：詹梅，楊合，馬飛，周強，韓冬，
申請(專利權(quán))人：西北工業(yè)大學(xué)，
類型：實用新型
國別省市：87[中國|西安]