[发明专利]一种高强复杂铝合金异形外六边座钣挤压终成形模具

说明书

技术领域

本发明属于金属材料塑性精密成形加工技术，具体说属于轻合金精密成形领域，特别涉及采用预成形模具、局部加载模具、终成形模具实现高强复杂铝合金异形外六边座钣的精确挤压成形。 

背景技术

复杂高强铝合金异形外六边座钣类零件广泛应用于航空航天、装备制造领域，是装备中缓冲瞬间大冲击力的重要部分及主要承载构件。该构件结构形状复杂，外形呈非对称形状，内、外部均有高的加强筋，内部为V形高筋高宽比≥3，截面形状复杂，壁厚差较大。采用普通整体挤压成形模具，为整体一次挤压加载成形，加工设备成形压力、载荷较大，加工设备损耗和模具磨损均较大；同时在V形高筋处，容易折叠缺陷；材料利用率较低，不利于产品的批量化生产。 

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，本发明提出了一种高强复杂铝合金异形外六边座钣挤压终成形模具，该模具结构简单，成形压力小，V形高筋形成质量高。 

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是： 

一种高强复杂铝合金异形外六边座钣挤压终成形模具，包括销钉、终成形上模板，终成形上垫板、螺钉、终成形凸模、终成形凹模、终成形下垫板、螺钉、终成形下模板，终成形凸模通过螺钉和销钉装于终成形上模板和终成形上垫板的下面，终成形凹模通过螺钉和装于终成形下模板和终成形下垫板的上面，所述的终成形凸模成直边加圆弧的异形外六边，终成形凹模的口部亦对应形成异形外六边，与终成形工件的形状对应，终成形凹模的口部尺寸与终成形凸模大小相一致，所述的终成形凸模的中心为终成形圆锥凸面，三 条直边向上形成三条V形终成形凸脊，V形终成形凸脊与终成形圆锥凸面相切连接之间形成平滑过渡，位于两两相邻V形终成形凸脊之间的终成形圆锥凸面形成从顶部到底部形成逐渐变大的喇叭口型引流终成形凸起扇面，该凸起扇面上再设有一扇形阻力凹腔，该扇形阻力凹腔在终成形圆锥凸面上沿顶部向底部逐渐增大，与金属流动方向相反，喇叭口型引流终成形凸起扇面的底部和V形终成形凸脊与弧形边的边沿之间留有一平面区域，每条V形终成形凸脊上设有一V形高筋终成形腔。 

所述的高强复杂铝合金异形外六边座钣挤压终成形模具，还包括终成形顶块、终成形顶杆，在V型终成形沟槽的底部形成三幅式限流槽，终成形顶块亦对应形成三辐条置于三幅式限流槽内，终成形顶块下螺接终成形顶杆，终成形顶杆活动设置在终成形下垫板和终成形下模板共同形成的通孔中。 

所述的高强复杂铝合金异形外六边座钣挤压终成形模具，还包括终成形导正圈，固定在终成形凹模的上方，该导正圈设计为异形六边形通腔，其中三条直边，三条圆弧边，相邻两边为一直边和圆弧边连接，并带圆角过渡。 

所述的终成形圆锥凸面上形成三个扇形阻力凹腔。 

所述的V形高筋终成形腔的方向与终成形凸模的直边平行。 

本发明通终成形凸模外缘设置平面部分，在局部成形过程中，金属沿局部成形凸模锥形面自由向上流动，所以会使成形的局部成形工件成形为类似圆锥型的外形，此时工件的总高度会比终成形凸模的平台部分高出30-40mm，所以会使得在终成形时，终成形凸模的平面部分先终成形工件顶端接触，然后才是金属材料充满终成形凸模表面及V型高筋，另外，终成形凸模的扇形阻力凹腔起到限流作用，通过控制金属流向技术及控制金属流动顺序降低载荷技术实现高强复杂铝合金异形外六边座钣的精确挤压成形，避免工件发生推料、折叠等缺陷。实现构件内部复杂表面精确成形，降低了生产成本。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。 

图1是本发明的高强复杂铝合金异形外六边座钣预成形模具装配图； 

图2是高强复杂铝合金异形外六边座钣局部加载模具装配图； 

图3是内异六边形导正圈立体图206、307； 

图4是凸模喇叭口型引流槽主视图； 

图4-1是凸模喇叭口型引流槽立体图； 

图5是凹模三幅式限流型腔主视图； 

图5-1是凹模三幅式限流型腔立体图； 

图6是三幅式快换顶块立体图； 

图7是高强复杂铝合金异形外六边座钣终成形模具装配图； 

图8是终成形凸模扇形阻力凹腔主视图； 

图8—1是终成形凸模扇形阻力凹腔立体图； 

图9是毛坯主视图； 

图10是预成形工件主视图； 

图10-1是预成形工件俯视图； 

图11是局部成形工件主视图； 

图11-1是局部成形工件剖视图；