[发明专利]一种复杂曲面零件旋转结构模具及其脱合模方法

说明书

技术领域

 本发明属于半固态金属成形工艺技术领域，具体涉及一种复杂曲面零件旋转结构模具，本发明还涉及利用该模具的脱合模方法。

背景技术

复杂曲面类零件如增压器导风轮、螺旋桨、转子等，零件有多个叶片，形状复杂，在空间为变曲面，扭角变化大，重叠系数大，制造难度大。目前，在金属模铸造成形，半固态成形，液态模锻等方法成形时均采用镶块式分模，靠人工取出镶块，脱模极其困难，有时甚至无法取出工件，效率低，难以组织生产。

现有模具的脱合模，采用人工分模，由于是热成形，模具温度高。要等到模具温度降下来，时间很长，生产时，模具又需要预热，这样效率极低，失去实际意义。人工取出时，由于要敲击、撬取零件，容易造成零件受伤，产生废品；由于效率低，零件停模时间长，易造成模具型腔内表面变形，缩短模具寿命；劳动强度大，不能自动化。

发明内容

本发明的目的是提供一种复杂曲面零件旋转结构模具，解决现有复杂曲面零件旋转结构模具脱合模自动化程度不高的问题。

本发明的另一目的是提供一种利用上述模具的脱合模方法。

本发明所采用的技术方案是，一种复杂曲面零件旋转结构模具，包括连接固定部分、顶出机构部分、下模脱合模结构部分、上模加压及脱合模辅助部分，

所述的连接固定部分包括上顶板及下底板，下底板上设置有座仓，座仓内设置有浮动托板，浮动托板的中部设置有两个空腔，该两个空腔内从下到上分别设置有密封圈压盖及锥盘顶板，座仓沿轴心开有中间孔，座仓的外圆顶部设置有环形压圈，下底板沿轴心开有中心孔；

所述的顶出机构部分包括设置在底板中心孔内的顶杆，还包括座仓上中间孔内设置的顶出叉板，顶出叉板内设置有顶出器，顶出器内设置有芯轴；顶杆由三个大小不同的圆台组成，大圆与小圆之间构成环形凸台，顶出叉板的下底面坐在顶杆的环形凸台上，顶出叉板的上端与锥盘顶板顶托连接；

所述的下模脱合模结构部分，包括在浮动托板上方设置的锥套，锥套的内表面为斜曲圆周面，锥套内设置有两个或两个以上活动的瓣块组合体，各个瓣块组合体之间通过三分弧固扣圈装配成一个圆，瓣块组合体的外圆周表面和锥套内的斜曲圆周面相贴合，瓣块组合体内为模腔，瓣块组合体的外圆周表面开有T型滑槽，T型滑槽内伸进有分模扣的一端，瓣块组合体的底部设置在浮动托板上，瓣块组合体同时位于锥盘顶板上方，锥套的顶部通过串有螺钉a的T型压套和整体固扣圈连接，分模扣的另一端设置在整体固扣圈中，锥套的外部设置有锥套压圈，锥套压圈通过螺钉b与浮动托板连接；

所述的上模加压及脱合模辅助部分，包括设置在模腔上方的空心冲头，空心冲头的空腔内设置有螺塞和芯杆凸台，在螺塞和芯杆凸台之间安装有弹簧，芯杆凸台与设置在顶出器内的芯轴连接，空心冲头的外部设置有长套，长套为全回转的台阶桶形结构，其下端内沿的台阶上设置有半圆形环槽b，半圆形环槽b内设置有滚珠a，长套的顶部与上顶板固定连接，螺塞的顶部与上顶板固定连接。

本发明所采用的另一技术方案是，一种复杂曲面零件旋转结构模具的脱合模方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1：用燃气预热模具，待瓣块组合体温度达到100-150℃时，用高压枪喷涂润滑剂，然后继续预热模具，使得模具温度达到300-350℃；

步骤2：零件成形，将半固态合金浆料在625-635℃浇注温度下，注入模腔中，下行液压机活动横梁，待模具合模后，液压机活动横梁以1mm/s的速度继续下行，上顶板带动空心冲头下压，使合金浆料充满模腔，保压60-90秒；

步骤3：脱模，液压机活动横梁抬起，上顶板、长套、空心冲头升起，液压机顶出缸动作，向上对顶杆施力，依次带动顶出叉杆、锥盘顶板、瓣块组合体向上运动，瓣块组合体一边上移，一边旋转向外分开，空心冲头在长套上的滚珠a上作旋转运动，待零件脱开后，液压机顶出缸继续顶出顶杆，继续带动顶出器、模腔内的模具向上运动，零件与下模完全脱离，并且顶高，同时芯杆凸台在弹簧作用下向下顶动芯轴，使得芯轴与零件分开，取出零件；

步骤4：合模，零件取出后，液压机顶出缸回程，顶杆、顶出叉杆、锥盘顶板回到初始位置，瓣块组合体在自重和分模扣作用下，沿T型滑槽旋转滑入初始位置，开始下一循环。

本发明的特点还在于，

其中的顶杆与底板中心孔之间留有间隙。

其中的滚珠a设置有两个或两个以上。

其中的浮动托板的靠近外端处设置有半圆环形槽a，半圆环形槽a内设置有滚珠b，滚珠b设置有两个或两个以上。

其中的两个或两个以上瓣块组合体的上表面通过瓣箍固合。