[发明专利]一种平行分模的多向加载旋转挤压成形模具及开模方法

说明书

本发明公开了一种平行分模的多向加载旋转挤压成形模具及开模方法，以实心棒料为坯料，实现以短流程成形侧壁带有轴向阶梯式内环筋的圆截面构件的目的。在成形过程中，凹模带动坯料旋转，凸模沿凹模中心轴向进给，同时凸模不同程度的分模和合模，用于实现成形侧壁带有轴向阶梯式内环筋的圆截面构件。其主要特点在于凸模，凸模工作部位由有对称的两部分组成，其对称面即为分模面，两半凸模沿平行分模面滑动时，既可以保证因两凸模位置的不同使所成形圆筒形零件的内部直径改变，同时也保证两凸模沿垂直分模面方向不存在间隙，避免两凸模从中间挤出坯料。本发明优点在于：工艺流程短、材料利用率高，操作方便，节约资源。

技术领域

本发明涉及模具技术领域，尤其是一种通过旋转挤压工艺、以实心棒料为毛坯、用于压力加工筒壁带有沿中心轴方向为阶梯形内环筋且筒底部封闭的筒形零件的成形模具。

背景技术

随着社会的发展，节约资源和轻量化成为各制造企业甚至国家追逐的方向。尤其是在航空航天、国防军工、交通运输等行业，节约资源和轻量化对于这些行业意味着更低的生产和使用成本，更少的能源消耗，而对于运输设备而言带来的是更优越的机动性，更强大的运输能力，其决定着相关企业自身的竞争力，更是一个国家整体的综合实力的一种体现。

对于节约资源和轻量化的追求，就企业自身而言更应着眼于实际的生产过程。因此，对于行业里典型形状构件实现轻量化和其生产过程实现高效节约有着非常深远的意义。其中，圆筒形零件作为这些行业中，小到子弹壳大到轮毂、火箭和导弹的外壳，一种应用非常广泛的构件。对其轻量化是很多企业不断的追求。对于构件的轻量化即要求整体重量更轻的同时又不失原有的力学性能，实现轻量化一般通过以下几个放下面:一是更换材料，使用不低于原有材料力学性能且密度更低的材料来替换原有的材料；二是提升现有材料的力学性能，主要通过改变材料的工艺流程来实现，就圆筒形零件而言由原来的机械加工改成塑性成形，通过大的塑性变形提高材料的力学性能，减少原有零件的壁厚，减少零件的整体体积来实现轻量化；三是改变零件结构，进行零件形状的设计优化，来实现减少零件的整体重量，例如筒壁带有沿轴向阶梯形内环筋的圆筒形件可满足不同位置的所需不同的力学性能的要求，同时又可以避免采用增加整体壁厚来满足因局部力学性能要求较高而大幅增加零件重量的方法，最终实现轻量化。轻量化的本省就是对于资源的一种节约利用，除此之外，提高的材料利用率，缩短的工艺流程也可以实现节约资源。

但是，目前筒壁带有沿中心轴方向为阶梯形内环筋的圆筒形零件主要通过机械加工可以完成，但其切削量较大，材料利用率低，加工周期较长，同时经机械加工后的材料内部流线又不完整影响其力学性能和使用寿命，不符合当前发展的要求。而一般的压力加工又不易实现对于底部封闭筒形件且筒壁带有沿中心轴方向为阶梯形内环筋的圆筒形零件的加工。所以丞待出现一种短流程和高材料利用率的用于实现带有沿轴向阶梯形内环筋的筒形件的塑性成形方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种工艺流程短、能源消耗少、生产效率高、材料利用率高的沿分模面平行分模的多向加载旋转挤压成形模具及开模方法。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明主要包括凹模、分体式凸模、分模装置、下工作台可以旋转的液压机，所述的模具安装在此类液压机上，上述分模装置包括斜楔、导轨、滑块Ⅰ、滑块Ⅱ、氮气弹簧Ⅰ、氮气弹簧Ⅱ、氮气弹簧固定板Ⅰ、氮气弹簧固定板Ⅱ；导轨通过螺栓固定在液压机的活动横梁上，在导轨上开设一个可以允许斜楔通过的方形通孔，在方形通孔中安装可以活动斜楔，斜楔上端与液压机活动横梁上的顶出缸固定连接且可随顶出缸上下运动；在导轨面朝下方工作台的一面开有T型槽，完全相同的滑块Ⅰ、滑块Ⅱ通过T型槽安装在导轨上并按对称式结构分列于斜楔的两侧，滑块Ⅰ和滑块Ⅱ为直角梯形结构，其斜面一侧分别与斜楔1的两斜面相对应；在滑块Ⅰ的外侧平面端与氮气弹簧Ⅰ一端接触连接，氮气弹簧Ⅰ另一端与氮气弹簧固定板Ⅰ固定连接，氮气弹簧固定板Ⅰ通过螺栓固定在活动横梁上；在滑块Ⅱ的外侧平面端与氮气弹簧Ⅱ一端接触连接，氮气弹簧Ⅱ另一端与氮气弹簧固定板Ⅱ固定连接，氮气弹簧固定板Ⅱ通过螺栓固定在活动横梁上；