上模成型的熱鐓模具及其下桿模的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及熱鐓加工技術領域，尤其涉及一種上模成型的熱鐓模具及其下桿模。
【背景技術】
[0002]隨著國內航空、航天等領域的高速發展，對熱鐓成型的高溫合金類緊固件的需求越來越多。
[0003]公告號為CN203853498U、公告日為2014年10月I日的中國專利文件公開了一種上模成型的熱鐓模具，該熱鐓模具包括對接形成成型腔的上模和下桿模，上模包括從內向外依次套裝的上模芯、上模芯套和上模套，在上模芯中上下導向裝配有用于頂壓棒料頭部的頂桿，下桿模包括從內到外套裝的下桿模芯和下桿模芯套，下桿模芯上開設有用于容納加熱后的棒料頭部以下部分的下桿模孔，該下桿模孔為與棒料的未加熱段的尺寸相匹配的直通孔。在使用時，首先對棒料頭部(需鐓制端)加熱，為為保證棒料頭部鐓制成型飽滿，棒料的加熱部位為位于頭部的鐓制所需用量段和富余加熱段，由于高溫加熱，棒料加熱部位受熱膨脹，然后將加熱后的棒料置于下桿模孔中，此時膨脹后的富余加熱段位于下桿模孔中，使上模下落，棒料頭部進入上模芯中，上模落至與下桿模面接觸，上模和下桿模之間的成型腔保持封閉，通過頂桿使棒料受力后，金屬在成型腔內流動，即可在棒料上成型出與成型腔匹配的頭型。
[0004]成型后的棒料分別與上下桿模芯過盈配合，棒料頭部與上模芯的貼合面之間有摩擦力fM，下桿模孔與加熱后膨脹的棒料富余加熱段之間存在摩擦力fffi。由于過盈配合時的摩擦力較大，使上模上升，若棒料被上模帶走，說明大于f O2^下桿模極易拉傷，并可能導致棒料頭部以下區域出現缺陷，而影響產品性能；若棒料未被上模帶走，則說明foi小于f。2，這會導致棒料頭部與上模芯的貼合面拉傷，造成棒料頭部外觀缺陷。而無論以上兩種情況哪種發生，都會出現模具被拉傷的問題，直接影響模具使用壽命。因此現有的熱鐓模具使用壽命較低，且模具容易被拉傷，導致產品外觀出現缺陷，因產品鐓制表面缺陷可能導致后續表面處理中存在腐蝕和氫脆的隱患。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種避免拉傷問題的上模成型的熱鐓模具及其下桿模。
[0006]為實現上述目的，本實用新型上模成型的熱鐓模具的技術方案是:熱鐓模具包括對接形成成型腔的上模和下桿模，下桿模包括用于固定加熱后的棒料的下桿模孔，所述下桿模孔為臺階孔，所述臺階孔包括用于與加熱后的棒料的富余加熱段徑向尺寸相匹配的大徑孔和用于容納棒料的未加熱段的小徑孔。
[0007]所述小徑孔與所述未加熱段間隙配合。
[0008]所述大徑孔與小徑孔圓滑過渡連接。
[0009]所述下桿模包括內外套裝的下桿模芯和下桿模芯套，所述下桿模孔開設在下桿模芯上。
[0010]所述上模包括上模芯，上模芯中上下導向裝配有用于向下頂壓棒料的頂桿。
[0011]所述成型腔由下桿模芯的上端面和位于上模芯的下端面上的成型槽組成。
[0012]本實用新型熱鐓模具的下桿模的技術方案是:下桿模包括固定加熱后的棒料的下桿模孔，所述下桿模孔為臺階孔，所述臺階孔包括用于與加熱后的棒料的富余加熱段徑向尺寸相匹配的大徑孔和用于容納棒料的未加熱段的小徑孔。
[0013]所述小徑孔與所述未加熱段間隙配合。
[0014]所述大徑孔與小徑孔圓滑過渡連接。
[0015]所述下桿模包括內外套裝的下桿模芯和下桿模芯套，所述下桿模孔開設在下桿模芯上。
[0016]本實用新型的有益效果是:相對于現有的直孔式的下桿模結構，本實用新型下桿模孔的大徑孔與加熱后的棒料的富余加熱段的徑向尺寸相匹配，可有效避免棒料在加熱膨脹后與模具分離時拉傷模具而造成產品外觀缺陷的問題。在加工過程中棒料的未加熱段與下桿模孔的小徑孔間隙配合，保證了棒料頭部與頭部下方桿部的同軸度，減少了精加工桿部時的找正切削量，能夠有效提高產品強度及疲勞性能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型上模成型的熱鐓模具實施例的結構示意圖；
[0018]圖2為圖1中熱鐓模具所加工的棒料的示意圖；
[0019]圖3為圖1中下桿模的示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本實用新型的實施方式作進一步說明。
[0021]本實用新型的上模成型的熱鐓模具的具體實施例，如圖1至圖3所示，熱鐓模具包括對接形成成型腔的上模和下桿模，在上模和下桿模中放置有加熱之后的棒料2，棒料2包括鐓制所需用量段21、富余加熱段22和未加熱段23，上模包括從內向外依次套裝的上模芯3、上模芯套4和上模套5，在上模芯3中上下導向裝配有用于頂壓棒料2的頭部的頂桿1，下桿模包括從內到外套裝的下桿模芯6和下桿模芯套7，上、下桿模芯對接而形成處于兩者之間的成型腔，成型腔被上、下桿模芯上對應設置的成型結構封閉，下桿模成型結構為下桿模芯6的上端面，上模成型結構為位于上模芯3的下端面上的成型槽。下桿模芯6上開設有用于固定加熱后的棒料2的下桿模孔，下桿模孔為包括大徑孔61和的小徑孔62的臺階孔結構，其中，大徑孔61與棒料的富余加熱段22的直徑均為d2，小徑孔62與棒料的未加熱段23的直徑均為d,，未加熱段23與小徑孔62之間間隙配合。
[0022]在使用時，首先對棒料加熱，為保證棒料頭部鐓制成型飽滿，棒料的加熱部位為位于頭部的鐓制所需用量段21和富余加熱段22，由于高溫加熱，棒料加熱部位受熱膨脹，然后將加熱后的棒料置于下桿模孔中，此時膨脹后的富余加熱段22位于下桿模孔的大徑孔61中、未加熱段23位于小徑孔62中，使上模下落，棒料頭部進入上模芯中，上模落至與下桿模面接觸，上模和下桿模之間的成型腔保持封閉，通過頂桿使棒料受力后，金屬在成型腔內流動，即可在棒料上成型出與成型腔匹配的頭型。
[0023]成型后，棒料頭部與上模芯的貼合面之間有摩擦力匕，下桿模孔與加熱后膨脹的棒料富余加熱段之間存在摩擦力f2。由于下桿模孔的大徑孔與加熱后的棒料的富余加熱段的徑向尺寸相匹配，那么&遠遠小于f:，上模上升，棒料被上模帶走，然后產品冷卻收縮，與上模芯之間存在間隙，可以輕易取下。從而有效避免棒料在加熱膨脹后與模具分離時拉傷模具而造成產品外觀缺陷的問題。在加工過程中棒料的未加熱段與下桿模孔的小徑孔間隙配合，保證了棒料頭部與頭部下方桿部的同軸度，減少了精加工桿部時的找正切削量，能夠有效提尚廣品強度及疲勞性能。
[0024]本實用新型的下桿模的結構與上述實施例中熱鐓模具的下桿模的結構相同，在此不再贅述。
【主權項】
1.上模成型的熱鐓模具，包括對接形成成型腔的上模和下桿模，下桿模包括用于固定加熱后的棒料的下桿模孔，其特征在于:所述下桿模孔為臺階孔，所述臺階孔包括用于與加熱后的棒料的富余加熱段徑向尺寸相匹配的大徑孔和用于容納棒料的未加熱段的小徑孔。2.根據權利要求1所述的熱鐓模具，其特征在于:所述小徑孔與所述未加熱段間隙配入口 ο3.根據權利要求1所述的熱鐓模具，其特征在于:所述大徑孔與小徑孔圓滑過渡連接。4.根據權利要求1所述的熱鐓模具，其特征在于:所述下桿模包括內外套裝的下桿模芯和下桿模芯套，所述下桿模孔開設在下桿模芯上。5.根據權利要求1至4任意一項所述的熱鐓模具，其特征在于:所述上模包括上模芯，上模芯中上下導向裝配有用于向下頂壓棒料的頂桿。6.根據權利要求5所述的熱鐓模具，其特征在于:所述成型腔由下桿模芯的上端面和位于上模芯的下端面上的成型槽組成。7.熱鐓模具的下桿模，下桿模包括固定加熱后的棒料的下桿模孔，其特征在于:所述下桿模孔為臺階孔，所述臺階孔包括用于與加熱后的棒料的富余加熱段徑向尺寸相匹配的大徑孔和用于容納棒料的未加熱段的小徑孔。8.根據權利要求7所述的下桿模，其特征在于:所述小徑孔與所述未加熱段間隙配合。9.根據權利要求7所述的下桿模，其特征在于:所述大徑孔與小徑孔圓滑過渡連接。10.根據權利要求7所述的下桿模，其特征在于:所述下桿模包括內外套裝的下桿模芯和下桿模芯套，所述下桿模孔開設在下桿模芯上。
【專利摘要】本實用新型涉及熱鐓加工技術領域，尤其涉及一種上模成型的熱鐓模具及其下桿模。熱鐓模具包括對接形成成型腔的上模和下桿模，下桿模包括用于固定加熱后的棒料的下桿模孔，所述下桿模孔為臺階孔，所述臺階孔包括用于與加熱后的棒料的富余加熱段徑向尺寸相匹配的大徑孔和用于容納棒料的未加熱段的小徑孔。本實用新型下桿模孔的大徑孔與加熱后的棒料的富余加熱段的徑向尺寸相匹配，可有效避免棒料在加熱膨脹后與模具分離時拉傷模具而造成產品外觀缺陷的問題。在加工過程中棒料的未加熱段與下桿模孔的小徑孔間隙配合，保證了棒料頭部與頭部下方桿部的同軸度，減少了精加工桿部時的找正切削量，能夠有效提高產品強度及疲勞性能。
【IPC分類】B21J13/02
【公開號】CN204892841
【申請號】CN201520568200
【發明人】董晨曦, 逯成旭
【申請人】河南航天精工制造有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月31日