[发明专利]反挤压主动式浮动凹模成形系统及成形工艺

说明书

本专利申请涉及了材料加工工程锻压锻造成形领域，具体公开了一种反挤压主动式浮动凹模成形工艺，需要使用一种反挤压主动式浮动凹模成形系统，包括上模板和下模垫，下模垫设于快锻液压机上，上模板设于下模垫的上方，上模板靠近下模垫的一侧上连接有上模固定块，上模固定块上连接有冲头，下模垫靠近上模板的一侧上设有液压缸，液压缸上连接有凹模，凹模上开有贯穿凹模的容腔，冲头和容腔间隙配合，容腔内滑动连接有凹模芯，凹模移动速率是坯料上移速率的0.5~5倍，在进行六个步骤的操作，坯料最终成形；本专利申请与现有技术相比，可主动控制凹模的运动速率，并有效降低成形力及提高坯料流动性。

技术领域

本发明涉及了材料加工工程锻压锻造成形领域，具体涉及了一种反挤压主动式浮动凹模成形系统及成形工艺。

背景技术

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制件的成形加工方法。

在锻造加工中，坯料整体发生明显的塑性变形，有较大量的塑性流动；在冲压加工中，坯料主要通过改变各部位面积的空间位置而成形，其内部不出现较大距离的塑性流动。锻压主要用于加工金属制件，也可用于加工某些非金属，如工程塑料、橡胶、陶瓷坯、砖坯以及复合材料的成形等。

泵体类零件是发动机上的一类关键零件，泵体类零件毛坯的传统制备方法以常规锻压成形工艺为主；常规锻压成形，是驱动上模板带动冲头冲压坯料，凹模不动，上模板的冲压力和冲压速度将决定坯料的成形度，而往往上模板的冲压力较大，会使坯料成形后，使坯料的强度降低；在这一类毛坯的凹模一般是无拔模斜度，在成形过程中，凹模处于相对静止状态，坯料在脱模或者成形过程中承受较大摩擦力的作用，会使坯料在与凹模壁相接触的区域温降较大，导致坯料表面的物理性质发生变化。

近年来，采用浮动式凹模方式设计成形模具。这类型的模具系统中，凹模与弹簧相连，在坯料受到冲头冲压时，坯料变形，部分坯料将通过冲头与凹模之间的缝隙向上运动，在摩擦力的作用下，凹模缓慢向上运动，在成形结束后恢复至原有位置；而凹模被坯料带动，不能主动的与坯料一起运动，坯料的大部分成形力依然存在于坯料内部，对于成形力的降低效果较差，同时不带有增加坯料流动性的特点，凹模随着坯料一起运动，凹模与坯料之间具有较大的摩擦力，将会产生较大的温降。

发明内容

本发明目的在于主动控制凹模的运动，以有效降低成形力及提高坯料流动性的一种反挤压主动式浮动凹模成形系统及成形工艺。

本发明中的反挤压主动式浮动凹模成形系统，包括上模板和下模垫，下模垫设于快锻液压机上，上模板设于下模垫的上方，上模板靠近下模垫的一侧上连接有上模固定块，上模固定块上连接有冲头，下模垫靠近上模板的一侧上设有液压缸，液压缸上连接有凹模，凹模上开有贯穿凹模的容腔，冲头和容腔间隙配合，容腔内滑动连接有凹模芯，凹模移动速率是坯料上移速率的0.5~5倍。

本方案的技术原理及有益效果为：将坯料放入容腔内，并置于凹模芯内，驱动上模板向下运动，上模板将带动上模固定块向下运动，上模固定块将带动冲头向下运动，冲头进入到容腔内并接触坯料，下压坯料一定距离后，坯料将在凹模和冲头之间的间隙向上运动，启动液压缸，液压缸将带动凹模向上运动，凹模移动速率是坯料上移速率的0.5~5倍，凹模速度比坯料的速度快，一方面可拉动坯料上移，增强坯料的流动性，并使更多的成形力释放在坯料的运动上，有效降低成形力，从而防止了坯料的强度降低；一方面凹模与坯料一起运动，凹模与坯料之间将产生较小的摩擦力，凹模与坯料产生的温降将减小，从而减少了坯料表面的物理性质发生变化，提高了强度。