[发明专利]一种铝合金法兰盘加热管加热型模具及其挤压成形方法

说明书

一种铝合金法兰盘加热管加热型模具及其挤压成形方法，属于铝合金热加工领域，适用于航空航天用铝合金法兰盘热挤压成形。本发明包括：上模、下模、上顶杆、下顶杆、下模垫板、连接螺栓和吊装吊环；本发明法包括步骤如下：①根据体积不变原理以及工艺余量确定坯料尺寸并下料；②将模具装配后固定于压力机平台上；③将加热管、测温热电偶和保温隔板装配到模具上相应位置；④对模具和坯料分别进行加热到温并保温一段时间；⑤坯料放置于下模型腔，上下模闭合实现法兰盘热挤压成形，顶杆带动顶杆将成形件顶出，完成法兰盘成形。本发明方法成形出的法兰盘材料利用率高、成形效率高，产品飞边小，产品一致性好，尺寸精度、型面精度以及表面质量较高。

技术领域

本发明涉及一种铝合金法兰盘加热管加热型模具及其挤压成形方法，属于热加工成形领域。

背景技术

当前，航空航天产品零件正向轻量化、低成本及整体化方向发展，阶梯圆形中空法兰构件的应用也越来越多，该类型零件结构多为圆形薄壁中空结构。而铝合金材料因具有优异的使用性能，在航空航天、轨道交通、武器装备等领域广泛应用。

由于该类零件圆形薄壁中空结构特点，采用一般的厚板机加也能制造，但加工成本高、材料利用率低且加工效率低。采用等温精确热挤压成形技术可减少加工工序、大大提高材料利用率、缩短制造周期。而热挤压成形模具是零件成形质量的重要保证。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种铝合金法兰盘加热管加热型模具及其挤压成形方法，它能效地保证铝合金法兰盘等温精密热挤压成形。此模具成形出的异形气动构件飞边小，产品一致性好，尺寸精度、型面精度以及表面质量较高。

本发明的技术解决方案是：

一种铝合金法兰盘加热管加热型模具，包括上模、下模、上顶杆、下顶杆、下模垫板；

所述上模包括用于挤压坯料的第一凸台和用于导向的第二凸台；

所述下模包括下模型腔、用于与上顶杆进行挤压配合的上顶杆配合型腔和用于导向的第一凹槽；

所述上模通过第二凸台与第一凹槽同下模实现相对位置确定和导向，所述下模型腔和上顶杆装配组成热挤压成形模腔，所述上顶杆放置于所述上顶杆配合型腔，所述下模垫板中心设有通孔，下顶杆位于所述下模垫板的通孔中；下模与下模垫板连接固定；所述上顶杆和下顶杆同轴。

进一步地，所述第一凸台为圆形，直径尺寸同被加工铝合金法兰盘的最大直径一致，导向方向拔模角为3°～7°。

进一步地，所述上模还包括第一加热管放置孔和第一测温电偶孔，所述第一加热管放置孔数量为3～5个、直径为30～40mm、中心距为70～90mm；所述第一测温电偶孔直径为6～10mm，深度为80～120mm。

进一步地，所述下模还包括第二加热管放置孔和第二测温电偶孔；所述第二加热管放置孔数量为6个或8个、直径30～40mm、中心距为70～90mm；第二测温电偶孔直径为6～10mm，深度为80～120mm。

进一步地，所述上顶杆包括第一上部圆台和第一下部圆杆，所述下顶杆包括第二上部圆台和第二下部圆杆；所述第一上部圆台的拔模斜度为3～7°，所述上顶杆与下模配合到位后，上顶杆的第一下部圆杆在下模露出部分长50～60mm；所述第二上部圆台高度为5～15mm，所述第二上部圆台直径比第二下部圆杆直径大10～20mm。

进一步地，所述下模垫板包括用于下顶杆插入的中心圆形台阶通孔、用于固定所述铝合金法兰盘加热型热挤压模具的平台固定边，所述中心圆形台阶通孔上部开有上部圆孔、下部开有下部圆孔。

进一步地，所述上部圆孔高度为60～70mm，所述上部圆孔比第二上部圆台直径大0.4～0.6mm，所述下部圆孔高度为5～10mm，所述下部圆孔直径比第二下部圆杆直径大0.4～0.6mm。