[发明专利]一种用于带螺旋内筋件旋压用芯模及脱模方法

说明书

一种用于带螺旋内筋件旋压用芯模及脱模方法。带螺旋内筋件旋压用芯模中，分瓣芯模套装在主芯模的芯模体的圆周表面上，并使该分瓣芯模的一个端面与该主芯模的底座的表面贴合；卡块套装在分瓣芯模另一端的圆周表面；轴套套装在芯模体的端头处，并使该轴套的内端面与卡块的外端面贴合。分瓣芯模由m个主动芯模瓣和n个被动芯模瓣组合而成。该分瓣芯模的外径与工件内表面最大直径相同；各主动芯模瓣与各备动芯模瓣的内表面均有轴向的键槽；分瓣芯模的内表面与主芯模的外表面之间间隙配合。本发明保证了带螺旋内筋大型薄壁筒形件能够顺利旋压成形，并缩短了生产周期、提高了生产效率、降低了生产成本、减小了劳动强度、提高了工件成形质量和成形精度本。

技术领域

本发明涉及旋压成形加工领域，具体是一种带螺旋内筋件旋压用芯模及脱模方法。

技术背景

经过几十年的发展，旋压技术在薄壁、形状复杂、轻量化整体构件的近净成形中发挥这越来越重要的作用。大型薄壁筒形件是航空航天和兵器工业中普遍采用的一类 零件，如火箭燃料贮箱、航空发动机直壁段、导弹的外壳、兵器工业中的药筒等。航 空航天等高技术产业的发展，要求在不影响外表气动性的前提下，提高这类零件的强 度和刚度，从而优化飞机、火箭、导弹等的整体性能。为此，需要在这些零件内部设 计螺旋加强筋。但是，这种带螺旋加强筋的大型薄壁筒形结构给构件的成形、芯模的 结构设计、模具的安装和工件的脱模带来了极大的挑战。

西北工业大学在专利号为201010535565.1的发明创造中公开了一种带横向内筋大型复杂曲母线薄壁构件旋压成形芯模；西北工业大学在专利号为201110154935.1 的发明创造中公开了一种带横向内筋件旋压用芯模及前移脱模方法；西北工业大学在 专利号为201110154980.7的发明创造中公开了一种带横向内筋件旋压用芯模及后移 脱模方法；西北工业大学在专利号为201110310989.2的发明创造中公开了一种带横向 内筋件旋压用芯模及脱模方法。上述发明在旋压件横向内筋段对应的芯模处采用多个 较短的夹块组成可拆卸的夹板，可以保证带一段横向内筋旋压件在夹板拆卸后顺利脱 模。与带一段横向内筋件相比，带螺旋内筋构件因内筋在工件内表面上呈螺旋线分布， 脱模时芯模可拆卸部分不能如上述发明中的夹块周向转动进而脱模；同时，上述发明 只适用于带一段较短横向内筋的旋压件的脱模，夹块不宜过长，而带螺旋内筋构件的 的内筋沿轴向分布几乎整个工件长度，上述发明方法也不适用。西北工业大学在公开 号为CN108213164A的专利申请中，公开了一种多功能复杂纵横内筋筒形构件旋压成形 芯模装置及方法，主要用于同时带横向筋和纵向筋的筒形构件旋压成形及脱模，脱模 时必须沿纵向内筋的轴线方向移动芯模，而带螺旋内筋构件因为内筋是在旋压件内表 面呈螺旋线，在不同的横截面，内筋的轴线方向也不相同，采用该芯模装置和方法旋 压件不能顺利脱模；同时使用该芯模装置和方法时，必须将芯模基座从机床上拆卸后 才能脱模，大大增加了模具拆卸及安装时间。因此，迫切需要一种能实现模具快速安 装的带螺旋内筋大型薄壁筒体构件的旋压成形芯模，而且也无需将主芯模从机床上取 下就可以实现工件脱模的方法。

发明内容

为克服现有技术中存在的脱模过程复杂、耗时长的不足，本发明提出了一种用于带螺旋内筋件旋压用芯模及脱模方法。

本发明提出的用于带螺旋内筋件旋压用芯模包括主芯模、分瓣芯模、轴套和卡块。其中：分瓣芯模套装在所述主芯模的芯模体的圆周表面上，并使该分瓣芯模的一个端 面与该主芯模的底座的表面贴合；卡块套装在所述分瓣芯模另一端的圆周表面；轴套 套装在所述芯模体的端头处，并使该轴套的内端面与所述卡块的外端面贴合。

所述分瓣芯模由m个主动芯模瓣和n个被动芯模瓣组合而成。该分瓣芯模的外径与工件内表面最大直径相同；各所述主动芯模瓣和各所述被动芯模瓣的内表面均有轴 向的键槽；所述分瓣芯模的内表面与主芯模的外表面之间间隙配合。M＝n＝4～10。