[发明专利]一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模

说明书

本发明涉及一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模，它属于轻合金塑性成形技术领域。本发明主要是解决现有的缩口凹模存在的毛坯下半段易失稳、易造成制件报废和浪费材料的技术问题。本发明采用的技术方案是：一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模，其在缩口凹模内壁母线的基础上，在缩口凹模内壁设置多道横向环状沟槽，缩口凹模内壁间隔斜壁高度H与横向环状沟槽高度L的比值为直空比H/L，直空比为1:1～1:1.6，横向环状沟槽的深度t为0.5～3mm。本发明适用于各种有色金属及黑色金属，适用范围较广。

技术领域

本发明涉及一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模，它属于轻合金塑性成形技术领域。

背景技术

在传统的缩口工艺中，缩口凹模内壁的母线形式基本上分为两种情况，一种是缩口凹模母线为直线(见图1)，另一种缩口凹模母线为曲线(见图2)。

若缩口凹模母线形式为直线，因为凹模内壁与毛坯已完成的缩口部分面积会100％接触，因此随着缩口过程进行，凹模内壁与毛坯接触面积会越来越大，这样压力机通过凹模传递给毛坯筒的轴向压力F_轴越来越大，毛坯筒下端部发生失稳的可能性就越来越大。因此，现有缩口工艺只能进行局部缩口不能进行整体缩口，只能进行缩口系数大于0.73的变形，不能进行缩口系数小于0.73的变形。

为解决上述技术问题，申请人把缩口凹模母线形式变为曲线，随着缩口过程进行，毛坯已完成的缩口部分母线微观近似连续折线，折线尖点与凹模内壁接触，其余不接触，这样，毛坯与凹模内壁的接触面积相对于直线母线来说可减少50％～60％，接触面积的减少使压力机传递给毛坯筒下端部的轴向压力F_轴减小，降低毛坯筒壁的失稳倾向。

虽然缩口凹模母线形式变为曲线，可以降低毛坯筒壁的失稳倾向。但若要进行大型筒体整体缩口且缩口系数较小(K_缩0.7)，高厚比(H/t≥30)较大的缩口工艺时，如果只是采用曲线作为凹模母线形式，压力机下压时，只要传递给毛坯筒下端部的轴向压力F_轴超出毛坯筒下端部支撑强度，缩口过程仍然会使毛坯筒下端失稳。

另外，传统缩口工艺，对于缩口系数小于0.73的缩口经常采用多道次工艺进行。但采用多道次缩口工艺缺点是：①工艺流程长、效率低；②每次缩口都需要涂抹大量润滑剂来减小摩擦力，费时费工；③多道次使用压机，能耗较高；④多道次多模具，资金投入大。

发明内容

本发明的目的是解决现有的缩口凹模存在的毛坯下半段易失稳、易造成制件报废和浪费材料的技术问题，提供一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种降低缩口失稳倾向的缩口凹模，其在缩口凹模内壁母线的基础上，在缩口凹模内壁设置多道横向环状沟槽，缩口凹模内壁间隔斜壁高度H与横向环状沟槽高度L的比值为直空比H/L，直空比为1:1～1:1.6，横向环状沟槽的深度t为0.5～3mm；所述缩口凹模内壁母线为曲线。

进一步地，所述缩口凹模内壁母线还能用直线替换。

进一步地，所述缩口凹模内壁母线形式的选择根据产品的外轮廓以及加工余量来确定。

本发明的有益效果为：

本发明在缩口凹模内壁开设横向环状沟槽，使得缩口凹模在缩口过程中减少毛坯与凹模的接触面积，降低摩擦阻力，降低了缩口过程小端塑变时塑变条件，使缩口变形轴向压力需求降低，减少了失稳倾向。这样，毛坯筒壁可以更薄，高厚比许用极限可以H/t≧30，壁厚减小增加了成形精度，提高了材料的利用率。与背景技术相比，本发明的优点是：

1、本发明可以在较小的压力下就能缩口，降低了缩口力，减小了毛坯筒下端部的失稳倾向，降低了吨位，节省了能耗。