[发明专利]一种镁合金壳体类零件环筋的挤压成形模具

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料塑性加工工艺及成形技术领域，特别涉及一种镁合金壳体类零件环筋的挤压成形模具。

背景技术

镁合金的密度只有1.7g/cm³(比重约为钢的四分之一)，是目前最轻的一种金属结构材料，另外，从工程应用的角度，由于镁合金具有很高的比强度和比刚度、优良的阻尼减震性能和电磁屏蔽性能，使其成为面向未来、环境友好的实用结构材料。

但是，镁合金的晶体结构为密排六方结构，滑移面少，室温条件下塑性变形困难，成为阻碍变形镁合金开发应用的主要原因。目前，镁合金的塑性变形都需要加热到再结晶温度以上。

旋压技术作为一种先进的塑性成形工艺，由于其具有容易实现产品轻量化、柔性化、高效、精密成形制造等特点，已广泛应用于汽车、航空、航天、军工等金属精密加工技术领域。目前，旋压工艺对于成形带内筋的零件应用广泛。但是成形的环筋的质量往往不能达到要求，筋往往充填不满。特别是对于塑性成形性能低的镁合金材料来说，很容易出现裂纹、波纹、堆积、断裂等的缺陷。目前存在的旋压工艺对于镁合金来说，适应性并不好。

发明内容

本发明的主要目的是针对大型带环筋类的镁合金壳体零件的成形，提出一种镁合金壳体类零件环筋的挤压成形模具，目的在于有效克服大型镁合金壳体零件的环筋采用传统挤压成形工艺成形力大的缺点和易产生各种缺陷。

本发明所采用的一种镁合金壳体类零件环筋的挤压成形模具，主要包括上模板、芯轴、分瓣凸模拉杆、分瓣凸模、拉簧、凸模滑动导轨、分瓣凸模滑动底板、托板、筒形凹模，所述的芯轴头部呈锥形，尾部固定在上模板上，芯轴轴向开有中心孔，所述的分瓣凸模拉杆一端插置在中心孔中，另一端固定在分瓣凸模滑动底板上，至少两块以上的分瓣凸模围绕分瓣凸模拉杆对称布置在分瓣凸模滑动底板上部，所述的芯轴、分瓣凸模拉杆、分瓣凸模、拉杆固定板、托板整体置于筒形凹模的型腔内，托板从下方顶住分瓣凸模滑动底板的下部，所述的分瓣凸模通过拉簧与分瓣凸模拉杆连接固定，分瓣凸模的底部设置有凸模滑动导轨，分瓣凸模滑动底板上以分瓣凸模拉杆为中心对应设有径向滑槽，所述的凸模滑动导轨置于分瓣凸模滑动底板的径向滑槽中，所述的分瓣凸模呈扇形柱体，分瓣凸模内侧设有与芯轴的锥形头部相适应的锲形斜面，分瓣凸模的外侧弧形壁面设有弧形挤压凸起，分瓣凸模的弧形挤压凸起的弧长大于两两相邻的分瓣凸模的弧形挤压凸起之间空位的距离。

所述的芯轴的尾部通过凸模固定板固定在上模板上。

所述的芯轴的中心孔呈上段直径大下段直径小的阶梯孔，分瓣凸模拉杆上端穿过下段中心孔与置于上段中心孔的拉杆固定板固定。

所述的拉簧通过拉簧固定板固定在分瓣凸模拉杆上。

所述的筒形凹模的型腔内装有筒形调节环，所述的芯轴、分瓣凸模拉杆、分瓣凸模、拉杆固定板、托板整体置于筒形调节环，筒形凹模的型腔侧壁四周上设置至少两个螺孔，调节螺杆螺接在螺孔中抵靠筒形调节环。

本成形凸模采用分瓣的方式，利用芯轴的轴向运动，根据斜楔加载的原理，使各分瓣模产生径向运动，进而使所接触的金属产生径向及轴向流动，产生环向的筋。当分瓣凸模加载到一定深度时，沿轴向收缩一定的深度，然后分瓣凸模旋转一定的角度，旋转到刚才没有挤压到的位置。采用上述方案后，本发明具有以下技术效果：工艺中，采用分瓣凸模径向挤压完成环筋的成形，可以大幅度减小成形时的挤压力，减小能耗。挤压变形过程中，壳体所成形的筋与壁部的应变相对均匀。同时，本发明所成形的环筋高度可达到50mm—100mm，所成形筋的质量稳定、可靠。产品成形后，分瓣凸模径向收缩，工件可以顺利地脱出，操作方便简单，生产效率高。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是本发明的挤压模具的总装配图；

图2是本发明的挤压模具的总装配图A—A处剖视图；

图3是本发明的挤压成形后的环筋壳体零件图；

图4是本发明的挤压模具的分瓣凸模的剖视图；

图5是本发明的挤压模具的分瓣凸模的俯视图；

图6是本发明的挤压模具的分瓣凸模的仰视图；

图7是本发明的挤压模具的滑动导轨的剖视图；

图8是本发明的挤压模具的滑动导轨的左视图；

图9是本发明的挤压模具的滑动导轨的仰视图；

图10是本发明的环向筋成形过程流程示意图一；

图11是图10的环向筋成形后效果图；

图12是本发明的环向筋成形过程流程示意图二；