[发明专利]涡旋盘模具

权利要求书

1.一种涡旋盘模具，包括凸模(1)和凹模(2)，所述凹模(2)上设有上下连通的圆柱槽和涡旋槽，所述凸模(1)和所述圆柱槽用于共同成型所述涡旋盘上的环状凸起，所述涡旋槽用于成型所述涡旋盘上的涡旋体，其特征在于，所述涡旋槽沿其延伸方向包括多个依次连接的成型槽段，所述成型槽段沿其槽深方向包括成型槽段调速段(20)和成型槽段非调速段(30)，所述成型槽段调速段(20)靠近所述圆柱槽设置，所述成型槽段调速段(20)用于调节涡旋盘坯料在所述涡旋槽槽深方向的流速，以使得到的所述涡旋体在其延伸方向各点处的高度一致；

设定所述涡旋体上与所述成型槽段对应的部分为成型段，所述成型槽段调速段(20)的槽深与所述成型段的壁厚、所述成型段到所述涡旋体中心的最短距离及所述涡旋体的材料有关；成型段的壁厚越大，成型槽段调速段(20)的槽深越大；成型段到涡旋体中心的最短距离越大，成型槽段调速段(20)的槽深越小；涡旋体的材料的塑性变形能力越大，成型槽段调速段(20)的槽深越小。

2.根据权利要求1所述的涡旋盘模具，其特征在于，设定在所述涡旋槽的延伸方向上任意分布的两个成型槽段分别为第一成型槽段和第二成型槽段，所述第一成型槽段沿槽深方向包括第一成型槽段调速段和第一成型槽段非调速段，所述第二成型槽段沿槽深方向包括第二成型槽段调速段和第二成型槽段非调速段；

设定所述涡旋体上与所述第一成型槽段对应的部分为第一成型段，所述涡旋体上与所述第二成型槽段对应的部分为第二成型段；

当所述第一成型段的壁厚等于所述第二成型段的壁厚时：

若所述第一成型段到所述涡旋体中心的最短距离大于所述第二成型段到所述涡旋体中心的最短距离，则所述第一成型槽段调速段的槽深大于所述第二成型槽段调速段的槽深；

若所述第一成型段到所述涡旋体中心的最短距离小于所述第二成型段到所述涡旋体中心的最短距离，则所述第一成型槽段调速段的槽深小于所述第二成型槽段调速段的槽深。

3.根据权利要求1所述的涡旋盘模具，其特征在于，设定所述成型槽段调速段(20)的槽深为L，则L＝2ub-kz，其中，b为所述成型段的壁厚基本尺寸，z为所述成型段到所述涡旋体中心的最短距离，k为距离影响系数，u为材料影响系数。

4.根据权利要求3所述的涡旋盘模具，其特征在于，所述距离影响系数k的取值范围为0.08～0.3。

5.根据权利要求3所述的涡旋盘模具，其特征在于，当所述涡旋体的材料为铝合金时，所述材料影响系数u的取值范围为1.05～1.85。

6.根据权利要求1所述的涡旋盘模具，其特征在于，设定所述成型槽段调速段(20)靠近所述涡旋槽中心的槽壁为内槽壁、所述成型槽段调速段(20)远离所述涡旋槽中心的槽壁为外槽壁；

所述外槽壁沿槽深方向的长度大于所述内槽壁沿槽深方向的长度。

7.根据权利要求1所述的涡旋盘模具，其特征在于，所述成型槽段调速段(20)的槽宽B的取值范围为：b₁～b₂，b₁为所述成型段的壁厚设计最小极限尺寸，b₂为所述成型段的壁厚设计最大极限尺寸。

8.根据权利要求7所述的涡旋盘模具，其特征在于，所述成型槽段调速段(20)的槽宽B的取值范围为：b₁～b，b为所述成型段的壁厚基本尺寸。

9.根据权利要求1所述的涡旋盘模具，其特征在于，所述成型槽段非调速段(30)的槽宽M的取值范围为：(B+0.1mm)～(B+0.6mm)，B为所述成型槽段调速段(20)的槽宽。