[发明专利]一种非等壁厚在筒体侧壁小系数翻孔的成型方法

说明书

技术领域

本发明属于金属挤压成形技术，尤其涉及的是一种任意空间角度翻挤内形模具装置。具体地说是在筒体内侧壁有各种形状的凸起，这些凸起可以是实体也可以是侧壁翻边形式，这些凸起的方向不是在侧壁位置的法线方向，而是任意空间角度，本发明就是在通用挤压设备上，利用设备滑块的单向垂直运动形式把筒体内壁成形出一定高度、一定空间角度凸起的特殊模具结构和成形方法。

背景技术

对于封闭式形腔，在腔壁上有很多异形管形凸起，方的、圆的或各种非规则形状的管形凸起，这些突起方向都是向内，这些管型凸起类似与冲压中的翻边，但管形凸起翻遍系数远远小于冲压翻边规定的极限翻边系数0.8，最小达到0.1，趋近于0，也就是说高径比达到0.5以上；在成形这些管形突起如果使用普通模具结构，在形腔内部的翻边凹模与毛坯凸起会镶嵌在一起，而凹模能够脱模方向与上述方向交叉或垂直，镶嵌方向就像门的插销一样阻碍凹模从毛坯上分离，本发明就是提供一种封闭形腔内凸挤压脱模结构和小翻边系数挤压方法。

图1为筒形件侧壁带有内凸形状的管形，这个管形类似冲压工艺中的内孔翻边，但冲压中内孔翻边各处壁厚相等，但是本发明的内翻边壁厚不等，见图2剖视图；内翻边横截面形状有方形、圆形、异形，图1示意是圆形；

内翻边凸起高度大小不同，凸起高度大，见图2，材料流动剧烈，变形程度大，挤压过程中管壁易撑裂，挤压难度增加；在通用钣金冲压技术中，对翻边有严格的翻边极限系数限制，一般翻边系数0.8，小于0.8就会开裂，而且壁厚相同，钣金属于二维应变；而对于本发明极限翻遍系数可以达到0.1，高径比1，翻边部位变壁厚都是冲压工艺无法解决的。在挤压成形这样的管形内翻边后，凹模模口就嵌在管形翻孔根部，毛坯的内翻边材料会与凹模孔镶嵌在一起，凹模不能按照通行的脱模方向从水平方向向左退出，这样就需要有一种方法既要符合挤压成形规律使内翻边与凹模模口嵌在一起，又必须使凹模与毛坯材料从镶嵌处分开，把凹模取出来，同时凹模退出前后轨迹可控，保证定位尺寸精度，便于批量成形内凸。

对于筒形件挤压，可以采用通用反挤压方法完成，但是有些筒形件内壁带有实心、空心内凸，这些内凸高度不同，尺寸大小不同，形状不同，由于出现这些内凸，力的加载方向不同，难以与筒体反挤压同时成形。

筒体内壁的内凸轴向与筒体本身主轴方向呈任意空间角度，而通用压力机滑块方向是垂直向下，单向，应力方向要与内凸方向一致，压力机不变，增大了在普通压力机挤压内凸难度。

发明内容

本发明的目的针对现有技术的不足提供一种非等壁厚在筒体侧壁小系数翻孔的成型方法。

为实现上述目的本发明的技术方案是：

一种非等壁厚在筒体侧壁小系数翻孔的成型方法，包括以下步骤：

(1)加热毛坯与模具，保证毛坯与模具在挤压变形过程中等温；

(2)预制导正孔(21)，在翻边轴心位置预钻孔以便下一步扩锥凸模与轴心位置找正，保证扩锥位置尺寸精确，预制导正孔(21)不能大于φ10；

(3)锥形凸模扩锥，压机固定锥形凸模，下行，等温扩预制导正孔(21)，挤压成锥口；

(4)变薄挤压引伸，根据变薄系数，在凸模工作位置增加双环(22)，挤压过程中，直径小的变薄、扩口一次锥孔，凸模继续下行，直径大一些的上边位置的环变薄扩口二次使一次变薄再次变薄。

本发明采用预钻导引孔、挤扩锥、多次变薄挤压引伸，突破冲压工艺极限限制、突破形状、尺寸的局限。

本发明解决工程上急需的难以成形的变壁厚、凸起高度大、翻边系数小的内翻边管形凸起；其次是挤压成形管型凸起后，毛坯与凹模难以分离的问题，围绕这两个问题，提供一种在批量生产条件下，毛坯管形内凸挤压工艺与挤压后凹模与内凸材料容易分离的模具结构和成型方法。

附图说明

图1为筒形毛坯，其形状为侧壁带有内凸形状的管形；

图2为图1的剖面图；

图3为本发明任意空间角度翻挤内形模具装置结构示意图；

图4为本发明任意空间角度翻挤内形模具装置结构示意图；

图5为毛坯翻边位置预制导正孔；

图6为锥形凸模扩锥；

图7为变薄引伸凸模初始位置；

图8为变薄引伸终了位置；

图9为脱模过程示意图；

1、支架；2、毛坯；3、后压环；4、第一凸模；5、前压环；6、第一合页凹模；7、大梁；8、斜板；9、第二合页凹模；10、销；11、第二凸模；12、大梁键槽；13、凹模键。

具体实施方式