[发明专利]一种大高径比大规格铸坯的一次镦粗成形模具

说明书

本发明公开了一种大高径比大规格铸坯的一次镦粗成形模具，其特征在于，它包含凸模、上凹模、下凹模；所述的凸模通过上模板与压力机的上滑块固定连接；上凹模设在凸模的下方；下凹模设在上凹模的下方，并通过紧固件或销轴与上凹模固定连接，所述的下凹模的型腔内径d₂大于上凹模的型腔内径d₁，下凹模的型腔高h₂，上凹模的型腔和下凹模的型腔总高h₁，其中h₁/d₁＝n，其中n＞3，镦粗条件需满足。它能使高径比大于3圆柱体坯料在变形时刻实际的高径比控制在H/D＜2.5，有效避免“双鼓形”和折叠，实现大规格铸棒的大塑性变形。

技术领域

本发明涉及金属挤压成形技术领域，具体涉及一种大高径比大规格铸坯的一次镦粗成形模具。

背景技术

镦粗变形过程是一个不均匀变形的过程。圆柱体坯料镦粗时，一般高径比限制在小于等于2.5。当高径比(2＜H/D＜3)，工件侧表面容易呈现双鼓形。特别是当道次变形量较小而且接触摩擦较大时，变形很难深入且粘着区体积增大。这时，变形分布很不均匀，塑性变形仅在高向的外层发生；当H/D比值超过3后，还可能因失稳而造成工件的纵向弯曲产生折叠等缺陷，使得后续工序没法进行。尤其在当坯料端面不平或与坯料轴线不垂直，或坯料各处温度和性能不均匀，或模板上下面不平行，都会使坯料产生纵向弯曲，如果不加以校正继续锻造，就会形成折叠。折叠是一种内患，它不仅减小了零件的承载面积，而且工作时此处产生应力集中，常常成为疲劳源。因此，技术条件中规定锻件上一般不允许有折叠。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单、设计合理、使用方便的大高径比大规格铸坯的一次镦粗成形模具，高径比大于3的圆柱体坯料镦粗时，可以有效避免“双鼓形”和折叠，实现大规格铸棒的大塑性变形。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：它包含上模板、凸模、上凹模、下凹模、下固定板、下模板、上顶块、下顶块、圆柱形顶杆；所述的凸模通过上模板与压力机的上滑块固定连接；上凹模设在凸模的下方；下凹模设在上凹模的下方，并通过紧固件或销轴与上凹模固定连接，所述的下凹模的型腔内径d₂大于上凹模的型腔内径d₁，下凹模的型腔高h₂，上凹模的型腔和下凹模的型腔总高h₁，其中h₁/d₁＝n，其中n＞3，镦粗条件需满足下凹模、下固定板、下模板通过紧固件依次固定连接；下固定板上设有上顶块孔；上顶块设在上顶块孔内；下模板上设有阶梯孔；圆柱形顶杆的顶端设有阶梯台阶；下顶块和圆柱形顶杆的顶端设在阶梯孔内；上顶块、下顶块、圆柱形顶杆依次接触连接；圆柱形顶杆的末端与压力机顶出缸连接。

优选地，所述的上顶块的直径大于下顶块的直径。

采用上述方案后，本发明有益效果为：本发明所述的一种大高径比大规格铸坯的一次镦粗成形模具和方法，将高径比大于3的圆柱体坯料在变形时刻实际的高径比控制在H/D＜2.5，有效避免“双鼓形”和折叠，实现大规格铸棒的大塑性变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明实施例中镦粗前将圆柱体坯料放入模具时工作状态示意图；

图3是本发明实施例中圆柱体坯料开始镦粗时仅下部坯料变形阶段模具工作状态示意图；

图4是本发明实施例中圆柱体坯料镦粗过程中上部坯料逐渐进入下凹模变形阶段模具工作状态示意图；