本發(fā)明涉及鍛造磨具設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別提供了一種精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：
主流的葉片精密鍛造工藝流程是：圓柱坯料——擠壓成型圓柱葉身——墩頭成型方形頭——預(yù)成型榫頭和葉身——終成形榫頭和葉身——切毛邊——模具校正——熱處理——理化檢測(cè)——終檢交付。該流程是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)不銹鋼、鈦合金葉片廣泛采用的流程，工裝數(shù)量多達(dá)7套。本發(fā)明采用采用一種新的流程即：圓柱坯料——擠壓成型菱形葉身和榫頭——終成形榫頭和葉身——切毛邊——熱處理——理化檢測(cè)——終檢交付。該流程將“擠壓成型圓柱葉身——墩頭成型方形榫頭——預(yù)成型榫頭和葉身”三道工序合并為“擠壓成型菱形葉身和榫頭”一道工序；取消了切邊后“校正”工序。因此縮短了流程，還減少了三套工裝；同時(shí)該流程中“菱形葉身和榫頭”結(jié)構(gòu)較“圓柱葉身+圓形榫頭”結(jié)構(gòu)還明顯降低了材料消耗。人們迫切希望獲得一種技術(shù)效果優(yōu)良的精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果優(yōu)良的精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法。所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法，所述精鍛葉片用耐磨擠壓模構(gòu)成如下：左鑲塊模、右鑲塊模和沖頭；所述左鑲塊模和右鑲塊模均包括擠壓模型腔葉身和擠壓模型腔榫頭；左鑲塊模和右鑲塊外形尺寸相同，型腔尺寸同擠壓件尺寸。擠壓件分為榫頭和葉身兩部分，同樣擠壓模型腔也由榫頭和葉身兩部分組成。擠壓模榫頭的分模面與葉身分模面一致。沿分模面分模后形成左右兩個(gè)鑲塊模型腔，具體參見(jiàn)附圖4；所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法步驟如下：工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先按設(shè)計(jì)圖紙的尺寸和要求設(shè)計(jì)出終鍛件的形狀和尺寸，再按一定的變形量推算出擠壓件的形狀和尺寸，此工序?yàn)橹虚g工序。擠壓模型腔的尺寸與擠壓件的尺寸一致；①擠壓模型腔榫頭的設(shè)計(jì)：擠壓模型腔榫頭尺寸和形狀與擠壓件的榫頭尺寸和形狀一致，通過(guò)確定擠壓件的榫頭尺寸和形狀得出擠壓模型腔榫頭，擠壓模型腔榫頭截面形狀設(shè)計(jì)為菱形；具體參見(jiàn)附圖8；擠壓模榫頭尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，擠壓件榫頭尺寸到終鍛件榫頭尺寸變形量按22％-35％計(jì)算，擠壓件榫頭高度為H，終鍛件榫頭高度為h，(H-h)/H＝變形量，即h＝H(1-變形量)；榫頭變形量量值＝H-h，擠壓模榫頭的上頂點(diǎn)III3以榫頭變形量量值的大小向高度方向平移，擠壓模榫頭的下頂點(diǎn)IV4保持不變，為保證擠壓件可放入終鍛模具中，夾角b角度比終鍛件夾角小6°-7°，標(biāo)記出擠壓件下側(cè)的線段I1和線段II2，擠壓模榫頭的分模面是終鍛件原坐標(biāo)系的X軸所在平面按1/2左右的榫頭變形量量值向上平移，線段II2與擠壓件分模面相交得交點(diǎn)VI6，從上頂點(diǎn)III3作線段I1的平行線得到線段VIII8，再?gòu)慕稽c(diǎn)VI6點(diǎn)作6°-7°拔模角度線與線段VIII8相交，從上頂點(diǎn)III3作線段II2的平行線得線段VII7,線段VII7與擠壓件的分模面相交得交點(diǎn)IX9，從交點(diǎn)IX9作6°-7°拔模角度線與線段I1相交；擠壓件在寬度方向尺寸5比終鍛件的寬度尺寸一般小1-2mm，擠壓模榫頭的截面積為終鍛件榫頭截面面積加上毛邊量，按體積不變的原理，由終鍛件榫頭體積換算出擠壓件的榫頭的厚度尺寸，終鍛件體積等于擠壓件的榫頭截面面積乘以擠壓件的榫頭厚度；擠壓模榫頭厚度等于擠壓件榫頭厚度+20mm導(dǎo)向距離，具體參見(jiàn)附圖5中的ab段，擠壓模具總長(zhǎng)125mm，其余部分為葉身，擠壓模榫頭和擠壓模葉身用R10進(jìn)行轉(zhuǎn)接,參見(jiàn)附圖5中bc段，擠壓模具寬140mm，最厚處為70mm，側(cè)面有10°的錐度；擠壓模頂端為了便于坯料放入模具設(shè)計(jì)成4mm高的30°喇叭型；參見(jiàn)附圖5。②擠壓模型腔葉身的設(shè)計(jì)擠壓模型腔葉身的尺寸和形狀同擠壓件的葉身尺寸和形狀一致，設(shè)計(jì)成菱形，具體參見(jiàn)附圖8，擠壓件葉身尺寸到終鍛件葉身尺寸按變形量45％-55％計(jì)算，葉身截面的中間圓直徑D＝終鍛件葉身中間最大值/(1-變形量)，葉身截面的邊緣圓直徑d＝終鍛件葉身邊緣厚度/(1-變形量)，將葉身截面的邊緣圓與中間圓切線相連，形成擠壓件的菱形葉身形狀，葉身邊緣中心分模面與榫頭分模面一致；擠壓件葉身截面的截面積是按終鍛件葉身上最大截面積加上終鍛毛邊量，得到葉身截面面積，確定葉身截面的兩個(gè)邊緣圓心間的距離。③擠壓模沖頭的設(shè)計(jì)：所述擠壓模沖頭總長(zhǎng)為115mm，擠壓模沖頭外廓上端為長(zhǎng)40mm、Φ80mm上圓柱，上圓柱上端開(kāi)設(shè)用于與設(shè)備固定連接的M16的螺紋孔，上圓柱下端通過(guò)45°斜面與Φ35mm的下圓柱上端連接，具體參見(jiàn)附圖9，下圓柱下端與工作沖頭相連接，上圓柱和下圓柱表面粗糙度Ra值不大于0.8mm，工作沖頭下端30mm以下表面粗糙度Ra值不大于0.8mm，工作沖頭外廓形狀B見(jiàn)圖11，與左鑲塊榫頭部位和右鑲塊榫頭部位形狀相同，具體參見(jiàn)附圖6，工作沖頭外廓與左鑲塊榫頭部位和右鑲塊榫頭部位的單邊間隙為0.05mm-0.08mm，使擠壓模沖頭在左、右鑲塊模具內(nèi)自由活動(dòng)。本發(fā)明所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)精鍛成形技術(shù)相比，不僅節(jié)約3套工裝設(shè)計(jì)及制造，節(jié)省工裝制造費(fèi)用近6萬(wàn)元，同時(shí)縮短了葉片的研制周期，單件葉片鍛件節(jié)省材料消耗0.14公斤。鍛件性能與傳統(tǒng)的模鍛成形鍛件相比，組織達(dá)到10級(jí)以上，性能達(dá)到高強(qiáng)鍛件的水平。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：圖1為采用本發(fā)明所述精鍛葉片用耐磨擠壓模工藝流程中坯料示意圖；圖2為采用本發(fā)明所述精鍛葉片用耐磨擠壓模工藝流程中擠壓件示意圖；圖3為采用本發(fā)明所述精鍛葉片用耐磨擠壓模工藝流程中終鍛件示意圖；圖4為精鍛葉片用耐磨擠壓模結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為擠壓左鑲塊和右鑲塊模主視圖；圖6為擠壓左鑲塊和右鑲塊模俯視圖；圖7為擠壓鑲塊模側(cè)視圖；圖8為擠壓件葉身及榫頭的設(shè)計(jì)尺寸圖；其中圖中細(xì)實(shí)線為終鍛件的尺寸圖，粗實(shí)線為擠壓件的尺寸圖；圖9為沖頭主視圖；圖10為沖頭側(cè)視圖；圖11為圖10中A向視圖。具體實(shí)施方式實(shí)施例1所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法，所述精鍛葉片用耐磨擠壓模構(gòu)成如下：左鑲塊模、右鑲塊模和沖頭；所述左鑲塊模和右鑲塊模均包括擠壓模型腔葉身和擠壓模型腔榫頭；左鑲塊模和右鑲塊外形尺寸相同，型腔尺寸同擠壓件尺寸。擠壓件分為榫頭和葉身兩部分，同樣擠壓模型腔也由榫頭和葉身兩部分組成。擠壓模榫頭的分模面與葉身分模面一致。沿分模面分模后形成左右兩個(gè)鑲塊模型腔，具體參見(jiàn)附圖4；所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法步驟如下：工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先按設(shè)計(jì)圖紙的尺寸和要求設(shè)計(jì)出終鍛件的形狀和尺寸，再按一定的變形量推算出擠壓件的形狀和尺寸，此工序?yàn)橹虚g工序。擠壓模型腔的尺寸與擠壓件的尺寸一致；①擠壓模型腔榫頭的設(shè)計(jì)：擠壓模型腔榫頭尺寸和形狀與擠壓件的榫頭尺寸和形狀一致，通過(guò)確定擠壓件的榫頭尺寸和形狀得出擠壓模型腔榫頭，擠壓模型腔榫頭截面形狀設(shè)計(jì)為菱形；具體參見(jiàn)附圖8；擠壓模榫頭尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，擠壓件榫頭尺寸到終鍛件榫頭尺寸變形量按22％-35％計(jì)算，擠壓件榫頭高度為H，終鍛件榫頭高度為h，(H-h)/H＝變形量，即h＝H(1-變形量)；榫頭變形量量值＝H-h，擠壓模榫頭的上頂點(diǎn)III3以榫頭變形量量值的大小向高度方向平移，擠壓模榫頭的下頂點(diǎn)IV4保持不變，為保證擠壓件可放入終鍛模具中，夾角b角度比終鍛件夾角小6°-7°，標(biāo)記出擠壓件下側(cè)的線段I1和線段II2，擠壓模榫頭的分模面是終鍛件原坐標(biāo)系的X軸所在平面按1/2左右的榫頭變形量量值向上平移，線段II2與擠壓件分模面相交得交點(diǎn)VI6，從上頂點(diǎn)III3作線段I1的平行線得到線段VIII8，再?gòu)慕稽c(diǎn)VI6點(diǎn)作6°-7°拔模角度線與線段VIII8相交，從上頂點(diǎn)III3作線段II2的平行線得線段VII7,線段VII7與擠壓件的分模面相交得交點(diǎn)IX9，從交點(diǎn)IX9作6°-7°拔模角度線與線段I1相交；擠壓件在寬度方向尺寸5比終鍛件的寬度尺寸一般小1-2mm，擠壓模榫頭的截面積為終鍛件榫頭截面面積加上毛邊量，按體積不變的原理，由終鍛件榫頭體積換算出擠壓件的榫頭的厚度尺寸，終鍛件體積等于擠壓件的榫頭截面面積乘以擠壓件的榫頭厚度；擠壓模榫頭厚度等于擠壓件榫頭厚度+20mm導(dǎo)向距離，具體參見(jiàn)附圖5中的ab段，擠壓模具總長(zhǎng)125mm，其余部分為葉身，擠壓模榫頭和擠壓模葉身用R10進(jìn)行轉(zhuǎn)接,參見(jiàn)附圖5中bc段，擠壓模具寬140mm，最厚處為70mm，側(cè)面有10°的錐度；擠壓模頂端為了便于坯料放入模具設(shè)計(jì)成4mm高的30°喇叭型；參見(jiàn)附圖5。②擠壓模型腔葉身的設(shè)計(jì)擠壓模型腔葉身的尺寸和形狀同擠壓件的葉身尺寸和形狀一致，設(shè)計(jì)成菱形，具體參見(jiàn)附圖8，擠壓件葉身尺寸到終鍛件葉身尺寸按變形量45％-55％計(jì)算，葉身截面的中間圓直徑D＝終鍛件葉身中間最大值/(1-變形量)，葉身截面的邊緣圓直徑d＝終鍛件葉身邊緣厚度/(1-變形量)，將葉身截面的邊緣圓與中間圓切線相連，形成擠壓件的菱形葉身形狀，葉身邊緣中心分模面與榫頭分模面一致；擠壓件葉身截面的截面積是按終鍛件葉身上最大截面積加上終鍛毛邊量，得到葉身截面面積，確定葉身截面的兩個(gè)邊緣圓心間的距離。③擠壓模沖頭的設(shè)計(jì)：所述擠壓模沖頭總長(zhǎng)為115mm，擠壓模沖頭外廓上端為長(zhǎng)40mm、Φ80mm上圓柱，上圓柱上端開(kāi)設(shè)用于與設(shè)備固定連接的M16的螺紋孔，上圓柱下端通過(guò)45°斜面與Φ35mm的下圓柱上端連接，具體參見(jiàn)附圖9，下圓柱下端與工作沖頭相連接，上圓柱和下圓柱表面粗糙度Ra值不大于0.8mm，工作沖頭下端30mm以下表面粗糙度Ra值不大于0.8mm，工作沖頭外廓形狀B見(jiàn)圖11，與左鑲塊榫頭部位和右鑲塊榫頭部位形狀相同，具體參見(jiàn)附圖6，工作沖頭外廓與左鑲塊榫頭部位和右鑲塊榫頭部位的單邊間隙為0.05mm-0.08mm，使擠壓模沖頭在左、右鑲塊模具內(nèi)自由活動(dòng)。本實(shí)施例所述精鍛葉片用耐磨擠壓模的設(shè)計(jì)方法與傳統(tǒng)精鍛成形技術(shù)相比，不僅節(jié)約3套工裝設(shè)計(jì)及制造，節(jié)省工裝制造費(fèi)用近6萬(wàn)元，同時(shí)縮短了葉片的研制周期，單件葉片鍛件節(jié)省材料消耗0.14公斤。鍛件性能與傳統(tǒng)的模鍛成形鍛件相比，組織達(dá)到10級(jí)以上，性能達(dá)到高強(qiáng)鍛件的水平。