一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具的制作方法
【專利摘要】一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具，屬于模具脹形加工【技術領域】，是涉及一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具。本發(fā)明解決了環(huán)波錐筒在脹形成型過程中因兩端直徑相差較大而造成的難以取放的問題，以及由于高度較高造成的環(huán)波錐筒在成型過程中上下端口尺寸精度不一致的技術問題，實現(xiàn)環(huán)波錐筒整體模具脹形加工。本發(fā)明包括外環(huán)機構和內環(huán)機構，外環(huán)機構由外環(huán)、托板、下模板、若干個外脹瓣及若干個外導滑板組成，內環(huán)機構由模芯、上模板、固定板，第一螺釘、第二螺釘、第一彈簧、第二彈簧、若干個內脹瓣及若干個內導滑板組成。
【專利說明】一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于模具脹形加工【技術領域】，是涉及一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具。

【背景技術】
[0002]某航空發(fā)動機的環(huán)波錐筒為環(huán)形回轉體波棱件，其結構如圖3所示，目前，一般采用滾輪滾壓成型加工，滾壓精度低，無法保證尺寸公差；另外常見的加工方法是采用模具脹形加工，脹形模具按結構分為內脹式、外收內脹式兩種脹形模具。
[0003]內脹式脹形模具為最基本的結構，模具由上模板、下模板、脹瓣、模芯等部件組成，加工時，將待加工制件套在脹瓣外，當設備下壓時，上模板帶動模芯向下運動，通過模芯與脹瓣的斜度配合，并通過裝在脹瓣上的導滑板與墊板上加工的滑道配合，推動脹瓣沿徑向運動，將待加工制件加工成需要的形狀，但這種內脹型脹形模具結構簡單，只能加工母線為直線的回轉體零件。
[0004]外收內脹式脹形模具較內脹式脹形模的結構復雜，在內脹型脹形模具的基礎上增加了外環(huán)塊和外脹瓣，零件成型時，外脹瓣在外環(huán)塊的作用下形成符合制件最終狀態(tài)的外模，脹瓣繼續(xù)向外脹，最終與外脹瓣合模，使零件成型為母線為復雜型面的回轉體零件；這種外收內脹式脹形模具的缺點是制件上、下端直徑相差不能過大，且母線形狀不能太深，制件高度不能太高，否則無法取放零件，而且容易造成上下端直徑不均，尺寸精度差。
[0005]根據(jù)環(huán)波錐筒的結構特征分析，上述兩種結構的脹形模具均不能滿足環(huán)波錐筒的脹形加工。


【發(fā)明內容】

[0006]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具，該模具解決了環(huán)波錐筒在脹形成型過程中因兩端直徑相差較大而造成的難以取放的問題，以及由于高度較高造成的環(huán)波錐筒在成型過程中上下端口尺寸精度不一致的技術問題，實現(xiàn)環(huán)波錐筒整體模具脹形加工。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案:一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具，包括外環(huán)機構和內環(huán)機構，外環(huán)機構由外環(huán)、托板、下模板、若干個外脹瓣及若干個外導滑板組成，外環(huán)固定在下模板的頂面上，外環(huán)的內側壁為傾斜面、且上端內徑大于下端內徑，在外環(huán)的內側壁上固定有若干個外導滑板，在下模板的頂部、外導滑板的內側設置有托板，在托板下方的下模板上設置有若干個頂桿孔，外脹瓣與外導滑板一一對應，在外脹瓣上設置有導滑槽，外脹瓣通過導滑槽與外導滑板形成滑動配合，內環(huán)機構由模芯、上模板、固定板，第一螺釘、第二螺釘、第一彈簧、第二彈簧、若干個內脹瓣及若干個內導滑板組成，模芯固定在上模板的底部，模芯的外側壁與外環(huán)的內側壁平行設置，在模芯的外側壁上設置有若干個導滑槽，內導滑板與內脹瓣一一對應，內導滑板固定在內脹瓣的內側壁上，內導滑板與模芯的導滑槽形成滑動配合，內環(huán)機構的內脹瓣的外側壁、外環(huán)機構的外脹瓣的內側壁均為環(huán)波狀、且相互配合；固定板通過螺栓固定在上模板的下方，在固定板上傾斜設置有第一螺釘、第二螺釘，第一螺釘、第二螺釘均與固定板浮動連接，第一螺釘?shù)牡锥伺c外脹瓣的頂面相接觸，且在外脹瓣與固定板之間的第一螺釘上設置有第一彈簧，第二螺釘?shù)奈膊颗c內脹瓣的頂面固定連接，且在內脹瓣與固定板之間的第二螺釘上設置有第二彈簧。
[0008]所述外導滑板的數(shù)量為八個，且沿外環(huán)的內側壁圓周均勻分布。
[0009]所述內導滑板的數(shù)量為八個，且沿內脹瓣的內側壁圓周均勻分布。
[0010]所述第一螺釘?shù)尼旑^與外脹瓣的頂面相接觸，第一螺釘?shù)尼斘苍O置有螺母。
[0011]在所述上模板與固定板之間的螺栓上設置有限位柱。
[0012]所述第一、第二彈簧均采用強力彈簧。
[0013]所述第一、第二螺釘均與外環(huán)的內側壁相互平行設置。
[0014]在所述模芯的底面上固定有限位環(huán)，限位環(huán)位于托板的頂面上。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
[0016]本發(fā)明解決了采用滾輪滾壓造成的尺寸精度差的問題，提高了成型精度，實現(xiàn)了環(huán)波錐筒精密成型的要求，并解決了采用現(xiàn)有脹形模具無法精確成型的技術難題。
[0017]本發(fā)明采用內、外導滑板引導，使內、外脹瓣在有限行程內實現(xiàn)最大量的徑向位移，從而解決脹形成型前后的制件取放問題，保證模具脹形運動的順利實現(xiàn)；該發(fā)明適用于各種環(huán)波錐筒脹形加工，年產值約40?50萬元，其應用前景十分廣闊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的用于環(huán)波錐筒的脹形模具的結構示意圖；
[0019]圖2為圖1的A-A剖視圖；
[0020]圖3為環(huán)波錐筒的結構示意圖；
[0021]圖中，I—下模板，2—上模板，3—內脹瓣，4—外環(huán)，5—外脹瓣，6—模芯，7—限位環(huán)，8—托板，9-內導滑板，10-外導滑板，11-固定板，12-限位柱，13—第一螺釘，14—螺母，15一第二螺釘，16—圓柱銷，17一第二螺釘，18—第一彈黃，19—下頂桿，20—吊掛，21 一螺栓，22一第二彈簧，23 —頂桿孔。

【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
[0023]如圖1所示，一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具，包括外環(huán)機構和內環(huán)機構，外環(huán)機構由外環(huán)4、托板8、下模板1、八個外脹瓣5及八個外導滑板10組成，外環(huán)4通過固定螺栓固定在下模板I的頂面上，外環(huán)4的內側壁為傾斜面、且上端內徑大于下端內徑，八個外導滑板10通過圓柱銷16和第三螺釘17固定在外環(huán)4的內側壁上，在下模板I的頂部、外導滑板10的內側設置有托板8，在托板8下方的下模板I上均勻設置有八個頂桿孔23，外脹瓣5與外導滑板10 —一對應，在外脹瓣5上設置有導滑槽，外脹瓣5通過導滑槽與外導滑板10形成滑動配合，保證運動方向的準確性，并保證在脹形成型過程中外脹瓣5不發(fā)生傾斜；內環(huán)機構由模芯6、上模板2、固定板11,第一螺釘13、第二螺釘15、第一彈簧18、第二彈簧22、八個內脹瓣3及八個內導滑板9組成，模芯6通過連接螺栓固定在上模板2的底部，模芯6的外側壁與外環(huán)4的內側壁平行設置，在模芯6的外側壁上設置有八個導滑槽，內導滑板9與內脹瓣3 —一對應，內導滑板9固定在內脹瓣3的內側壁上，內導滑板9與模芯6的導滑槽形成滑動配合，保證運動方向的準確性；內環(huán)機構的內脹瓣3的外側壁、外環(huán)機構的外脹瓣5的內側壁均為環(huán)波狀、且相互配合；固定板11通過螺栓21固定在上模板2的下方，在固定板11上傾斜設置有第一螺釘13、第二螺釘15，第一螺釘13、第二螺釘15均與固定板11浮動連接，第一螺釘13、第二螺釘15能夠沿著固定板11移動，第一螺釘13的底端與外脹瓣5的頂面相接觸，且在外脹瓣5與固定板11之間的第一螺釘13上設置有第一彈簧18，第二螺釘22的尾部與內脹瓣3的頂面固定連接，且在內脹瓣3與固定板11之間的第二螺釘15上設置有第二彈簧22。
[0024]所述外導滑板10沿外環(huán)4的內側壁圓周均勻分布。
[0025]所述內導滑板9沿內脹瓣3的內側壁圓周均勻分布。
[0026]所述第一螺釘13位于固定板11下方的釘頭與外脹瓣5的頂面相接觸，在第一螺釘13位于固定板11上方的釘尾設置有螺母14，防止第一螺釘13從固定板11上脫離。
[0027]在所述上模板2與固定板11之間的螺栓21上設置有限位柱12。
[0028]所述第一、第二彈簧均采用強力彈簧。
[0029]所述第一、第二螺釘均與外環(huán)4的內側壁相互平行設置。
[0030]在所述模芯6的底面上固定有限位環(huán)7，限位環(huán)7位于托板8的頂面上。
[0031]在所述外環(huán)機構的外環(huán)4的外側壁上沿圓周均勻固定有吊掛20。
[0032]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的使用過程。
[0033]如圖1所示，采用本發(fā)明脹形模具制作環(huán)波錐筒的過程，具體步驟如下所示:
[0034]步驟一:準備坯料:坯料為與環(huán)波錐筒錐度相同的圓錐筒，其外徑比環(huán)波錐筒的外徑波谷至少小5mm，由板材的兩端焊接在一起制成；
[0035]步驟二:模具安裝:將本發(fā)明的脹形模具安裝在液壓機上，本發(fā)明的下模板I通過壓板與液壓機的下平臺壓緊連接，上模板2通過壓板與液壓機的上平臺壓緊連接，將頂桿19的底端放入液壓機頂桿孔內，頂桿19的頂端穿過下模板I的頂桿孔23頂在托板8的底部;
[0036]步驟三:裝料:升起液壓機的上平臺，帶動上模板2上升，從而帶動模芯6和固定板11上升，由于第二螺釘15與固定板11為浮動連接，與第二螺釘15固定連接的內脹瓣3不發(fā)生移動，由于模芯6上升，則內脹瓣3沿模芯6的導滑槽相對下移，內脹瓣3在相對下移的同時向內收縮，當?shù)诙葆?5的頭部與固定板11的頂面接觸時，第二螺釘15帶動內脹瓣3上升，當內脹瓣3的底面與外脹瓣3的頂面之間的距離高于坯料的高度時，啟動液壓機下頂出缸，使頂桿19推動托板8向上運動，從而推動外脹瓣5沿著外導滑板10向上運動，外脹瓣5向外脹出，模具打開，在外脹瓣5的內側壁上裝入坯料；
[0037]步驟四:脹形成型:坯料裝好后，液壓機下頂出缸下落，使托板8回落到與下模板I的頂面接觸，液壓機的上平臺下壓，使模芯6與內脹瓣3同時下落，直至內脹瓣3落到托板上、停止下落，液壓機的上平臺繼續(xù)下壓，模芯6繼續(xù)下落，模芯6與內脹瓣3相對滑移，內脹瓣3沿圓周徑向向外脹出，同時固定板11壓縮第一、第二彈簧，使內、外脹瓣壓緊在托板8上，防止內、外脹瓣錯位，隨著液壓機的上平臺下壓，內脹瓣3在模芯6的徑向分力作用下、外脹瓣5在外環(huán)4的徑向分力作用下合模，使夾在內、外脹瓣間的坯料脹形成型為環(huán)波錐筒；
[0038]步驟五:開模取料:環(huán)波錐筒成型結束后，重復操作步驟三(升起液壓機的上平臺，帶動上模板2上升，從而帶動模芯6和固定板11上升，由于第二螺釘15與固定板11為浮動連接，與第二螺釘15固定連接的內脹瓣3不發(fā)生移動，由于模芯6上升，則內脹瓣3沿模芯6的導滑槽相對下移，內脹瓣3在相對下移的同時向內收縮，當?shù)诙葆?5的頭部與固定板11的頂面接觸時，第二螺釘15帶動內脹瓣3上升，當內脹瓣3的底面與外脹瓣3的頂面之間的距離高于坯料的高度時，啟動液壓機下頂出缸，使頂桿19推動托板8向上運動，從而推動外脹瓣5沿著外導滑板10向上運動，外脹瓣5向外脹出，)至模具打開，成型的環(huán)波錐筒與內、外脹瓣分離，且環(huán)波錐筒與內、外脹瓣之間有充足的空間，取下環(huán)波錐筒。
【權利要求】
1.一種用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于包括外環(huán)機構和內環(huán)機構，外環(huán)機構由外環(huán)、托板、下模板、若干個外脹瓣及若干個外導滑板組成，外環(huán)固定在下模板的頂面上，夕卜環(huán)的內側壁為傾斜面、且上端內徑大于下端內徑，在外環(huán)的內側壁上固定有若干個外導滑板，在下模板的頂部、外導滑板的內側設置有托板，在托板下方的下模板上設置有若干個頂桿孔，外脹瓣與外導滑板一一對應，在外脹瓣上設置有導滑槽，外脹瓣通過導滑槽與外導滑板形成滑動配合，內環(huán)機構由模芯、上模板、固定板，第一螺釘、第二螺釘、第一彈簧、第二彈簧、若干個內脹瓣及若干個內導滑板組成，模芯固定在上模板的底部，模芯的外側壁與外環(huán)的內側壁平行設置，在模芯的外側壁上設置有若干個導滑槽，內導滑板與內脹瓣一一對應，內導滑板固定在內脹瓣的內側壁上，內導滑板與模芯的導滑槽形成滑動配合，內環(huán)機構的內脹瓣的外側壁、外環(huán)機構的外脹瓣的內側壁均為環(huán)波狀、且相互配合；固定板通過螺栓固定在上模板的下方，在固定板上傾斜設置有第一螺釘、第二螺釘，第一螺釘、第二螺釘均與固定板浮動連接，第一螺釘?shù)牡锥伺c外脹瓣的頂面相接觸，且在外脹瓣與固定板之間的第一螺釘上設置有第一彈簧，第二螺釘?shù)奈膊颗c內脹瓣的頂面固定連接，且在內脹瓣與固定板之間的第二螺釘上設置有第二彈簧。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于所述外導滑板的數(shù)量為八個，且沿外環(huán)的內側壁圓周均勻分布。
3.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于所述內導滑板的數(shù)量為八個，且沿內脹瓣的內側壁圓周均勻分布。
4.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于所述第一螺釘?shù)尼旑^與外脹瓣的頂面相接觸，第一螺釘?shù)尼斘苍O置有螺母。
5.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于在所述上模板與固定板之間的螺栓上設置有限位柱。
6.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于所述第一、第二彈簧均采用強力彈簧。
7.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于所述第一、第二螺釘均與外環(huán)的內側壁相互平行設置。
8.根據(jù)權利要求1所述的用于環(huán)波錐筒的脹形模具，其特征在于在所述模芯的底面上固定有限位環(huán)，限位環(huán)位于托板的頂面上。
【文檔編號】B21D37/10GK104368710SQ201410606303
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月31日 優(yōu)先權日:2014年10月31日
【發(fā)明者】王立成, 段新民, 邵天巍, 石曉東 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司