[发明专利]一种开放型腔挤压成形模具

说明书

本发明公开了一种开放型腔挤压成形模具，主要包括挤压冲孔模具和挤压拔伸模具。在挤压冲孔阶段，凹模一和凹模二组成开放型腔，冲孔凹模二为浮动结构，随着上模向下运动，减小成形载荷，提高凸模抗弯曲承载能力；当坯料与顶杆一接触后，上模和上打料缸卸压，左右活塞缸的活塞杆向上运动将凹模支撑圈支撑住，在移动与复位系统作用下将左右活动支撑块水平抽出，在左右活塞缸回程过程中在弹簧回弹力和上打料缸压制力的作用下驱使下模套、凹模支撑圈整体向下运动，当与下固定板完全接触时，此时再次形成开放型腔。本发明可以有效减小变薄拔伸的次数，防止拉裂、拉断等成形缺陷，能够应用于各种深盲孔薄壁产品成形。

技术领域

本发明涉及一种开放型腔挤压成形模具。

背景技术

深盲孔薄壁产品多采用传统冲拔成形工艺，该工艺的设计方法主要依靠终锻件的内孔直径D1，按照内孔长径比不超过3的原则，即h1≤3×D1进行设计挤压冲孔件，按照等体积原理确定挤压冲孔件的外径D0，进而确定棒料下料尺寸；这样不可避免造成设计的挤压冲孔件壁厚较大，在长距拔伸过程中金属向上快速聚集，当拔伸变形靠近内孔实心底部区域时，形成底部实心、壁部厚长的两大部分金属，此时变形区的壁厚相对变薄，壁厚越薄、剪切变形越严重，容易出现如图3中拉裂、拉断等缺陷；同时设计上不得不采用多次拔伸，增加重复加热和拔伸工序，容易产生粗晶，制造流程长、效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种开放型腔挤压成形模具。

为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种开放型腔挤压成形模具，其特征在于：所述模具包括挤压冲孔模具和挤压拔伸模具；

其中挤压冲孔模具包括下模座，左右活塞缸安装在下模座内，左右活塞缸的活塞杆能够从左右活塞缸上部的下固定板的通孔中自由进出，下模座底部的中央位置设置有下垫块，顶杆二穿过下模座底面，并位于下垫块的孔内部，与顶杆一的下表面不接触；顶杆一的上表面穿出下固定板，在下固定板与下垫块之间设置有围绕顶杆一的支撑筒；在下固定板的上方依次设置有活动支撑块和凹模支撑圈，在下模座的壁上设置有供活动支撑块进出的通孔，移动与复位系统可以将活动支撑块从下模座内水平移入或者移出；凹模支撑圈的上方中央设置有凹模二，下模套安装在凹模支撑圈上方圆周位置；凹模一与凹模预应力套采用过盈配合，并安装在凹模二上方；凹模一的有效内腔直径比凹模二大；下模定位圈通过螺栓固定在凹模预应力套上方；通过压缩弹簧将限位板与下模座和下模套压紧；

上打料杆穿过上座板与位于上模套内可以上下运动的浮动凸模套的上表面接触，下部带有冲头的凸模一端被凸模固定套固定，另一端穿过浮动凸模套，冲头与坯料接触后使坯料发生塑性变形，迫使坯料一部分沿冲头的工作面向上流动，同时迫使坯料的另一部分流向顶杆一的上表面、凹模二和凹模一形成的空腔区域；

在凹模预应力套和凹模一之间具有循环冷却水系统；

所述模具中还设置有对凹模二进行水平位移测量的位移传感系统；

挤压拔伸模具包括下模座，在下模座的下部设置有活塞缸，活塞杆上部从下至上依次设置有下垫板和和凹模一，在下垫板和和凹模一之间卡有凹模二，凸模的上端通过上垫板与上模板相连，下模座的边壁上还设置有通孔，当活塞缸的活塞杆将下垫板和凹模二、凹模一整体顶起后，通过移动与复位系统可以在下垫板的下方塞入垫块；下模座的下部中心位置还设置有容纳坯料的容腔。

所述挤压冲孔模具中的凹模二为浮动结构，可以水平移动，减小挤压成形过程中水平偏载力对冲头的影响；所述挤压拔伸模具中的凹模二为浮动结构，可以水平移动，当金属非对称流进凹模二时，凹模二自动浮动找正，减小壁厚差。

所述的位移传感系统，对称设置在凹模二的周围，实时采集凹模二的水平位移数据变化。