[发明专利]一种制造大高厚比微型叶轮的模具装置及方法

权利要求书

1.一种制造大高厚比微型叶轮的模具装置，其特征在于：它包括上模座（1）、下模座（2）、冲头固定板（3）、冲头（4）、凹模固定板（5）、凹模垫板（6）、镶块式凹模（7）、顶杆（8）、加热圈（9）、顶出螺钉（12）、多个导套（10）和多根导柱（11），所述上模座（1）和下模座（2）上下平行设置，上模座（1）的四周设有多个导套（10），每根导柱（11）的一端均穿设在下模座（2）的底端面上，每根导柱（11）的另一端均可滑动设置在一个导套（10）内，冲头（4）设置在冲头固定板（3）上，冲头固定板（3）固定在上模座（1）的底端面上，凹模固定板（5）固定在下模座（2）上，所述凹模固定板（5）上设有凹模安放孔（5-1）,凹模垫板（6）设置在凹模安放孔（5-1）内，镶块式凹模（7）设置在凹模安放孔（5-1）内并位于凹模垫板（6）的上端，且镶块式凹模（7）位于冲头（4）的正下方，顶杆（8）设置在镶块式凹模（7）内，顶出螺钉（12）由下至上依次穿过下模座（2）和凹模垫板（6）与顶杆（8）的下端面相抵。

2.根据权利要求1所述的一种制造大高厚比微型叶轮的模具装置，其特征在于：所述冲头固定板（3）通过紧固螺钉固定在上模座（1）的底端面上。

3.根据权利要求2所述的一种制造大高厚比微型叶轮的模具装置，其特征在于：所述凹模固定板（5）通过紧固螺钉固定在下模座（2）上。

4.根据权利要求3所述的一种制造大高厚比微型叶轮的模具装置，其特征在于：所述冲头（4）、凹模固定板（5）、凹模垫板（6）、镶块式凹模（7）和顶杆（8）均采用热作模具钢5CrNiMo制成。

5.根据权利要求4所述的一种制造大高厚比微型叶轮的模具，其特征在于：所述镶块式凹模（7）包括凹模（7-1）和镶块（7-2），镶块（7-2）竖直设置在凹模（7-1）内型腔的下端。

6.一种使用权利要求1所述的模具制造大高厚比微型叶轮的方法，其特征在于：具体步骤为：

步骤一：将经过体积不变原理计算所加工的坯料放入镶块式凹模（7）的型腔内，并通过加热圈（9）将模具和坯料加热到坯料模锻温度，该模锻温度为200-600°；

步骤二：在该模锻温度下，通过压力机以0.1-0.5mm/min的速度向下运行驱动冲头（4）向下运动，坯料在冲头（4）的作用下产生塑性变形，充填镶块式凹模（7）的型腔；

步骤三：压力机达到预先设定的载荷时，保压0.5-3分钟，然后卸去冲头载荷，此时大高厚比微型叶轮的工件成形完毕；

步骤四：将模具和步骤三中成形的工件进行冷却，当模具和成形工件冷却到最低等温锻造温度以下50℃时，开始取样；

步骤五：通过拧紧顶出螺钉（12）将压力施加在顶杆（8）上，通过顶杆（8）向上移动推动凹模镶块（7-2）向上顶出所成形的大高厚比微型叶轮零件（13），将大高厚比微型叶轮零件（13）从镶块式凹模（7）的型腔中取出。