火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝及其工作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及機械零件加工領域，具體為一種火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝及其工作方法。
【背景技術】
[0002]在環(huán)形件成形技術領域，隨著航空、航天、船舶、核能、燃氣輪機、風力發(fā)電等行業(yè)的發(fā)展對環(huán)形件高可靠性、高壽命和低成本的要求，對環(huán)形件的成形尺寸精度、組織及性能也提出了較高的要求，環(huán)形件成形朝著優(yōu)質(zhì)、精密、高效、環(huán)保、低成本的方向發(fā)展。矩形截面環(huán)形件(指縱截面是矩形截面的環(huán)形件)采用環(huán)軋機軋制后，由于受軋制工藝及設備局限性的影響，其尺寸精度一般不高；只有在環(huán)形件形狀較理想和設備性能較優(yōu)異的情況下，其尺寸精度才能達到相應尺寸的3-5%。，而且軋制后的環(huán)形件由于應力較大，在后續(xù)加工工序中如果控制不好易產(chǎn)生翹曲、變形甚至開裂等缺陷。
[0003]火焰筒內(nèi)前圈作為發(fā)動機火焰筒的一種單組零件，為薄板脹形成型件，零件呈空心圓錐臺形，材料GH5188，厚度0.8mm，零件要求塑性變形量較小，成型尺寸難以實現(xiàn)，且由于零件自身結構的原因，以常規(guī)沖壓工裝加工后容易卡死難以取出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠一次成型、加工后取出方便、尺寸精度較高、成品率較高且操控簡便的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝及其工作方法。
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其包括:上、下模板，所述上模板的下端設有一楔形塊，所述下模板上設有一定位板，該定位板上設有一凸模，一凹模設于該凸模外側且底部設于所述下模板上，所述凹模外側還設有一用于限位的定位模，該定位模固定于下模板上，且定位模的內(nèi)側面與凹模的外側面緊配合，一環(huán)形的壓板通過螺栓固定于凹模的頂面，且該壓板的鄰近內(nèi)圈的底面內(nèi)壓貼在凸模的頂面邊緣，用于限制凸模在脹形時向上滑動，所述楔形塊的錐形外壁與凸模的錐形內(nèi)孔型面貼緊配合。
[0006]所述下模板的中央設有一圓形槽，所述定位板嵌于該圓形槽內(nèi)，所述下模板和定位板的中央圓形通孔，以防止脹形過程中產(chǎn)生的巨大擠壓力擠爆模具，危及操作者。
[0007]所述凸模整體呈倒錐臺形、由六塊外形、尺寸一致的模塊組合構成(制作時，對倒錐臺形的凸模毛胚徑向平均切割成六塊外形、尺寸一致的模塊)，相鄰模塊之間的切割縫隙為3-6mm (通過計算獲得)，所述凹模整體呈錐臺形、由一對半環(huán)形塊組合而成(制作時，將環(huán)形的凹模毛胚件徑向平均切割而成)，所述凸模與凹模配合時，凸模與凹模之間留有間隙(制模公差加上回彈量)，所述零件即放置于該間隙中，凸模脹形后、取零件時，只需松開壓板上的螺釘，將凸模的各模塊向內(nèi)側移出，然后將凹模的兩半環(huán)形塊依次取出，零件即可順利取下，解決了加工后零件容易卡死難以取出的問題，且在脹形過程中可多次轉動凸模的位置，然后重復沖壓，可避免在相鄰模塊的縫隙處形成徑向延伸的凸起，可利于零件更好貼模，更好保證成型質(zhì)量。
[0008]為限制定位板活動，所述凹模的內(nèi)側面設有一環(huán)形臺階，以將定位板卡住。
[0009]上述工裝的工作方法，包括如下步驟:
A、將呈空心圓錐臺形的零件置于凹模6內(nèi)，然后沿所述零件的空心處放入凸模5，以使所述零件置于凸模與凹模之間的間隙中(凸、凹模部分根據(jù)脹形量及回彈量進行數(shù)據(jù)計算，給出所述凸模與凹模之間的間隙尺寸);
B、固定所述壓板，然后通過楔形塊下壓，帶動凸模產(chǎn)生脹形力；
C、脹形結束后，松開所述壓板，轉動所述凸模，然后重復上述步驟B(即:固定所述壓板，并進行沖壓、脹形)，如此反復執(zhí)行上述步驟B多次，以避免在凸模的相鄰模塊的間隔處形成徑向延伸的凸起，最終實現(xiàn)成型；
D、取零件:只需松開壓板，并將壓在凸模端面的壓板移開，然后將凸模的各模塊向內(nèi)側移出，拿出零件成品。
[0010]本發(fā)明的技術效果:(2)本發(fā)明的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝采用分塊脹形方法，實現(xiàn)零件的沖壓成型，凸、凹模進行分割設計，在脹形過程中能夠多次轉動凸模位置，以避免在相鄰模塊的間隔處形成徑向延伸的凸起，可利于零件更好貼模；脹形后、取零件時，只需移開壓板，將凸模的各模塊向內(nèi)側移開，將凹模的兩半環(huán)形塊依次取出，將零件拿出，解決了加工后零件容易卡死難以取出的問題；(2)本發(fā)明的該模具采用凸凹模分塊設計法，有效解決了傳統(tǒng)整體設計法需多套模具成型才可獲取零件的問題，避免多次成型多次熱處理引起累計變形而造成的尺寸下降，提高成品率；傳統(tǒng)方法需多套模具多步驟成型，中間需進行多次熱處理固溶處理以軟化材質(zhì)避免脹形過程中出現(xiàn)的開裂現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明:
圖1是本發(fā)明的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝的結構示意圖；
圖2是圖1中I的放大圖；
圖3是凹模的剖視圖；
圖4是凸模的結構示意圖；
圖5是定位板的剖視圖；
圖6是下模板的剖視圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1-6，本實施例的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝包括:上模板1與下模板2，所述上模板1的下端面通過螺栓固定有一楔形塊3，所述下模板2上設有一定位板4，該定位板4上設有一凸模5,—凹模6設于凸模5外側且底部設于所述下模板2上，所述凹模6外側還設有一用于限位的定位模7，該定位模7通過螺栓固定于下模板2上，且定位模7的內(nèi)側面與凹模6的外側面緊配合，一環(huán)形的壓板8通過螺栓固定于凹模6的頂面，且該壓板8的鄰近內(nèi)圈的底面壓貼在凸模5的頂面邊緣，用于限制凸模5在脹形時向上滑動，工作時，所述楔形塊3的錐形外壁與凸模5的錐形內(nèi)孔型面貼緊配合。
[0013]所述下模板2的中央設有一圓形槽21，所述定位板4嵌于該圓形槽21內(nèi)，所述下模板2的中央設有與圓形槽21同心的圓形通孔22，以防止脹形過程中產(chǎn)生的巨大擠壓力擠爆模具，危及操作者，所述定位板4的中央設有與該圓形通孔22同心、同半徑的通孔41，所需加工的零件放置于定位板4上，通過定位板4外型尺寸固定置放零件，防止零件置放時產(chǎn)生偏心。
[0014]所述凸模5由徑向平均切割成六塊的模塊51組合構成，相鄰模塊51之間的切割縫隙為5mm，所述凹模6整體呈錐臺形、由一對半環(huán)形塊組合而成(制作時，將環(huán)形的凹模毛胚件徑向平均切割而成)，所述凸模5與凹模6之間留有間隙9，零件即放置于該間隙9中，凸模5脹形后、取零件時，只需松開壓板螺釘，將凸模5的各模塊51向內(nèi)側移出，將凹模6的兩半環(huán)形塊依次取出，零件即可順利取下，解決了加工后零件容易卡死難以取出的問題，且在脹形過程中可多次轉動凸模5的位置，然后重復沖壓，可避免在相鄰模塊51的縫隙處形成徑向延伸的凸起，可利于零件更好貼模，更好保證成型質(zhì)量。
[0015]為限制定位板4活動，所述凹模6的內(nèi)側面設有一環(huán)形臺階61,以將定位板4卡住。
[0016]上述工裝的工作方法，包括:將環(huán)形的零件置于凹模6內(nèi)，然后沿所述零件的空心處放入凸模5，以使所述零件置于凸模與凹模之間的間隙中，凸、凹模部分根據(jù)脹形量及回彈量進行數(shù)據(jù)計算，給出所述凸模與凹模之間的間隙尺寸，調(diào)整完后通過楔形塊下壓，帶動凸模產(chǎn)生脹形力，在一次脹形結束后，松開所述壓板，轉動凸模，然后重復固定所述壓板，并進行沖壓、脹形，如此反復多次，以避免在凸模的相鄰模塊的間隔處形成徑向延伸的凸起，最終實現(xiàn)成型；取零件時，只需松開壓板上的螺釘，將壓在凸模端面的壓板移開，然后將凸模的各模塊向內(nèi)側移出，將凹模6的兩半環(huán)形塊依次移出，拿出零件，即獲得零件成品。
[0017]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其特征在于包括:上、下模板，所述上模板的下端設有一楔形塊，所述下模板上設有一定位板，該定位板上設有一凸模，一凹模設于該凸模外側且底部設于所述下模板上，所述凹模外側還設有一用于限位的定位模，該定位模固定于下模板上，且定位模的內(nèi)側面與凹模的外側面緊配合，一環(huán)形的壓板通過螺栓固定于凹模的頂面，且該壓板的鄰近內(nèi)圈的底面壓貼在所述凸模的頂面邊緣，工作時，所述楔形塊的錐形外壁與凸模的錐形內(nèi)孔型面貼緊配合。2.如權利要求1所述的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其特征在于:所述下模板的中央設有一圓形槽，所述定位板嵌于該圓形槽內(nèi)，所述下模板和定位板的中央設有通孔。3.如權利要求1所述的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其特征在于:所述凸模呈整體呈倒錐臺形、由六塊外形、尺寸一致的模塊組合構成，相鄰模塊之間的切割縫隙為3-6mm，所述凹模整體呈錐臺形、由一對半環(huán)形塊組合而成，所述凸模與凹模配合時，之間留有間隙。4.如權利要求1所述的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其特征在于:所述凹模的內(nèi)側面設有一環(huán)形臺階。5.一種如權利要求1所述的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝的工作方法，其特征在于包括: A、將空心圓錐臺形的零件置于凹模內(nèi)，然后沿該零件的空心處放入凸模，并使所述零件置于凸模與凹模之間的間隙中； B、固定所述壓板，然后將楔形塊下壓，以帶動凸模產(chǎn)生脹形力； C、在一次脹形結束后，松開所述壓板，轉動凸模，然后重復上述步驟B，如此反復執(zhí)行上述步驟B多次，以避免在凸模的相鄰模塊的間隔處形成徑向延伸的凸起，最終實現(xiàn)成型； D、取零件:松開壓板，將壓在凸模端面的壓板移開，然后將凸模的各模塊向內(nèi)側移出，拿出零件成品。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝，其包括：下模板，所述上模板的下端設有一楔形塊，所述下模板上設有一定位板，該定位板上設有一凸模，一凹模設于該凸模外側且底部設于所述下模板上，所述凹模外側還設有一用于限位的定位模，該定位模固定于下模板上，且定位模的內(nèi)側面與凹模的外側面緊配合，一環(huán)形的壓板通過螺栓固定于凹模的頂面，且該壓板的鄰近內(nèi)圈的底面壓貼在所述凸模的頂面邊緣，工作時，所述楔形塊的錐形外壁與凸模的錐形內(nèi)孔型面貼緊配合。本發(fā)明的火焰筒內(nèi)前圈用沖壓成型工裝采用分塊脹形方法，實現(xiàn)零件的沖壓成型，凸、凹模進行分割設計，解決了加工后零件容易卡死難以取出的問題。
【IPC分類】B21D22/06, B21D37/10
【公開號】CN105328020
【申請?zhí)枴緾N201410396829
【發(fā)明人】張可甲, 王德慶
【申請人】常州蘭翔機械有限責任公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月13日