[发明专利]大型镶拼式热锻模具设计制造方法及大型镶拼式热锻模具

摘要

本发明提供一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法，所述模具包括模套和模芯；模套为通用工装且采用低成本特种铸钢铸造成形，所述模芯由数个镶块镶拼而成。设计出模套和镶块后，首先对模套基准面和定位平面、镶块的定位平面和定位键槽进行精加工，并精确安装定位键实现镶块之间的定位，然后通过沉头螺钉实现镶块和模套垂直方向固定，再通过一级或多级标准化垫板和楔形压板辅助机构实现镶块与模套之间的紧固，最终得到大型镶拼式热锻模具。本发明采用低成本铸钢模套和多镶块组合镶拼式的模具结构，在降低制造周期和制造成本的同时，满足大投影面积构件的一体化热模锻成形要求，较小的镶块尺寸也具有更好的加工精度、热处理硬度、替换性等优势，可以有效提高大型热锻模具寿命。

主权项

1.一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法，其特征在于，所述大型镶拼式热锻模具包括模套和模芯；模套采用低成本特种铸钢铸造成形，模芯由数个镶块镶拼而成；其设计制造方法包括如下步骤：A.模套规格以现有飞机整体框类构件最大外形尺寸为依据制作；B.以模套尺寸为基础设计整体模具，采用Deform‑3D或Forge平台进行数值模拟，得到整体模具在预设工况下的温度场、应力场和载荷分布；C.根据B步骤得到结果，将模芯区域划分成合适数量的镶块和确定镶块连接缝的位置，并采用热作模具钢制作镶拼式模芯，使模具满足预设工况条件下的设计强度要求；所述应力场为三向应力分布，用于确定拼接缝位置，拼接缝位置在应力均匀区域，避免出现应力集中；D.选取模套内两相邻侧壁为基准面，模套其余两相邻侧壁预留用于安装楔形压板辅助机构的安装空间；E.模套内底平面和镶块下表面为定位平面，模套内底平面上阵列式分布设有螺钉孔，实现与不同规格模芯连接紧固；镶块底部设有螺纹孔，并与模套上阵列式分布的螺钉孔对应；F.设计出模套和镶块后，首先对模套基准面和定位平面，以及镶块的定位平面和定位键槽进行精加工，并精确安装定位键，实现镶块之间的定位；然后通过沉头螺钉实现镶块和模套垂直方向固定；再通过一级或多级标准化垫板和楔形压板辅助机构实现镶块与模套之间的紧固，最终得到大型镶拼式热锻模具。