[发明专利]薄壁件渐进镦锻成形模具及成形方法

权利要求书

1.一种薄壁件渐进镦锻成形模具，其特征在于，包括：冲头、芯棒、反顶支撑件和凹模，其中：凹模设有上下两个连通的圆柱形空腔，反顶支撑件设置在下圆柱形空腔内且两者间隙配合，芯棒设置在上圆柱形空腔内且两者之间设有冲头，冲头与芯棒、凹模之间均为间隙配合；芯棒与反顶支撑件上下对应设置，芯棒、反顶支撑件、冲头和凹模构成封闭型腔；

所述的下圆柱形空腔的内径小于冲头的外径、大于芯棒的外径；

所述的冲头和凹模分别通过各自独立的液压设备实现下行速度与下行位置的控制，冲头和凹模在单次镦锻下行停止时，封闭型腔高度减小、体积保持不变。

2.根据权利要求1所述的薄壁件渐进镦锻成形模具，其特征是，所述的冲头周向均布有齿牙，所述的上圆柱形空腔对应设有齿槽，齿牙与齿槽间隙配合。

3.一种根据权利要求1或2所述成形模具进行薄壁件渐进镦锻的成形方法，其特征在于，首先根据需成形薄壁件的尺寸拉深坯料得到坯件，并将坯件置于下圆柱形空腔中，坯件开口方向朝着上圆柱形空腔；然后反顶支撑件上推坯件至坯件顶部与上圆柱形空腔底部齐平；接着将芯棒从上圆柱形空腔顶部下压至坯件底部，在芯棒与上圆柱形空腔之间压入冲头至上圆柱形空腔底部，将坯件固定于封闭型腔内；最后保持芯棒与反顶支撑件之间的间距不变，控制冲头与凹模以不同的速度匀速下行对坯件进行渐进镦锻，在坯件底部与上圆柱形空腔底部齐平时，完成镦锻。

4.根据权利要求3所述的薄壁件渐进镦锻的成形方法，其特征是，所述封闭型腔和坯件在渐进镦锻中单次镦锻下行停止时两者体积相等。

5.根据权利要求3所述的薄壁件渐进镦锻的成形方法，其特征是，所述的薄壁件侧壁壁面横截面积为S_t、高度为I_t，坯件侧壁壁面的横截面积为S_b、高度为I_b，I_b×S_b＝S_t×I_t。

6.根据权利要求3所述的薄壁件渐进镦锻的成形方法，其特征是，所述冲头的下行速度为ν₀、下行位移量为I_b-I_t，凹模的下行速度为ν₁、下行位移量为I_b；二者均为匀速下行，且薄壁件侧壁壁面横截面高度为I_t，坯件侧壁壁面的横截面高度为I_b。