[发明专利]一种中心对称钛合金结构件模具补偿结构及方法

说明书

技术领域

本发明属于模锻件模具设计技术，尤其涉及一种中心对称钛合金结构件模 具补偿结构及方法。

背景技术

目前，以中心对称钛合金结构件(尤其是对较长的结构件)在模锻过程中， 因锻件中心部位对模具的抗力大，边缘部位对模具的抗力小，模具产生不均匀 的弹性变形，如图1所示，图1是现有模具在模锻过程中不均匀弹性变形的示 意图；图中H为模具在打击方向的最大弹性变形值，这种不均匀的弹性形变直 接导致锻件厚度不均匀。该类结构件在生产过程中存在以下问题：

1、锻件厚度落差大，导致锻件尺寸不合格；

2、锻件厚度落差导致变形不均匀，组织异常。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中心对称钛合金结构件模具补偿结构及方法， 以解决现有技术中因模具结构原因导致锻件厚度不均的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种中心对称钛合金结构件模具补偿结构，其包括上模和下模，其中，所 述上模和下模的加工面均以中心为对称点向两侧方向设置有逐步变低的补偿斜 面，所述补偿斜面与模具理论型线之间具有补偿角度α。

特别地，所述补偿角度α＝arctan(H/L)，其中，H为上模或下模在打击方向 的最大弹性变形值，L为上模或下模的中心点距离其一侧边的水平距离。

特别地，所述补偿角度α＝0.34°。

一种中心对称钛合金结构件模具补偿方法，其包括以下步骤：

1)利用DEFORM数值模拟预测模锻过程中模具打击方向的最大弹性变形值 H；

2)计算补偿角度α＝arctan(H/L)；

3)将上模和下模的加工面均以中心为对称点向两侧方向方向进行逐步变低 角度补偿设计,补偿角度为α。

本发明的有益效果为，与现有技术相比所述中心对称钛合金结构件模具补 偿结构及方法通过在上模和下模的加工面以中心为对称点向两侧方向设置有逐 步变低的补偿斜面，所述补偿斜面与模具理论型线之间具有补偿角度α。避免 了因模具产生不均匀的弹性变形而导致锻件厚度不均匀；从而保证了锻件的加 工质量。

附图说明

图1是现有模具在模锻过程中不均匀弹性变形的示意图；

图2是本发明具体实施方式1提供的中心对称钛合金结构件模具补偿结构 的示意图。

图中：

1、上模；2、下模；3、加工面；4、补偿斜面；5、模具理论型线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

请参阅图2所示，图2是本发明具体实施方式1提供的中心对称钛合金结 构件模具补偿结构的示意图。

本实施例中，一种中心对称钛合金结构件模具补偿结构包括上模1和下模2， 所述上模1和下模2的加工面3以中心为对称点向两侧方向设置有逐步变低的 补偿斜面4，所述补偿斜面4与模具理论型线5之间具有补偿角度α，所述补偿 角度α＝arctan(H/L)，其中，H为上模1或下模2在打击方向的最大弹性变形值， L为上模1或下模2的中心点距离其一侧边的水平距离。本实施例中针对外形轮 廓尺寸为670×140×32mm(长x宽x高)的钛合金结构件，H＝2.0㎜，H＝670mm /2＝335mm。则补偿角度α＝arctan(2/335)＝0.34°。

一种中心对称钛合金结构件模具补偿方法，本实施例中针对外形轮廓尺寸 为670×140×32mm(长x宽x高)的钛合金结构件，其包括以下步骤：

1)利用DEFORM数值模拟预测模锻过程中模具打击方向的最大弹性变形值 H＝2.0㎜；

2)计算补偿角度α＝arctan(H/L)＝arctan(2/335)＝0.34°；

3)将上模1和下模2的加工面均以中心为对称点向两侧方向方向进行逐步 变低角度补偿设计,补偿角度为0.34°。

4)模具补偿设计后进行模锻生产，经检测锻件尺寸均符合图纸要求，组织 均匀。

以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限 制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些 变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权 利要求书及其等效物界定。