[发明专利]一种叶片制坯用模具

权利要求书

1.一种叶片制坯用模具，其特征在于，包括顶杆、顶杆导套、垫块、镶块、阴模及冲头，所述阴模下端通过垫块与顶杆导套连接，阴模中心孔下端安装有镶块，阴模中心孔内安装有冲头，所述镶块与垫块连通的孔内安装有由热态挤杆件毛坯挤压成型的挤杆件，且挤杆件的锥面与镶块的挤压端配合，所述顶杆导套中心孔内安装有顶杆。

2.根据权利要求1所述的一种叶片制坯用模具，其特征在于：所述镶块采用W18Cr4V材料制成，且硬度HRC58-62，所述镶块的高度h大于等于30mm；所述镶块的挤压孔由上挤压段、直孔段h₁及下挤压段首尾相连组成，且上挤压段与直孔段通过转接圆角R₁连接，R₁取值为8-10mm，所述上挤压段及下挤压段均为喇叭形孔，所述上挤压段的喇叭孔的锥度α为60-90°；当热态挤杆毛坯为细料时，α取小值为60°，热态挤杆毛坯为粗料时，α取大值为90°；所述上挤压段的最大直径处D₁＝D₀-0.3mm；所述镶块的直孔段高度h₁为2-3mm；所述镶块的直孔段的直径d₀等于热态挤杆毛坯头部直径热态尺寸的中下限，中下限取值为0～-0.5mm，所述直孔段到镶块底端面的距离h₂等于镶块外径D₀的1/3，且大于等于5mm；所述镶块下挤压段底段设置有转接圆角R₂，镶块底端外表面设置有倒角。

3.根据权利要求1所述的一种叶片制坯用模具，其特征在于：所述冲头由4Cr5W2VSi材料制成，硬度HRC53-58；当冲头进入阴模后，冲头的大径端下端面与阴模上端面之间设置有间隙；冲头小径端外圆面与阴模内圆面之间设置0.05-0.10mm的间隙。

4.根据权利要求1所述的一种叶片制坯用模具，其特征在于：所述阴模由4Cr5W2VSi材料制成，硬度HRC48-53；所述阴模由第一锥度孔、直孔段及第二锥度孔首尾相连组成，所述第一锥度孔设置在阴模高度H减高度h′处，第一锥度孔上段设置有过度圆角；所述阴模内孔下端高度5mm处设置为第二锥度孔，阴模的直孔段内径等于热态挤杆毛坯头部直径；所述阴模的高度H＝镶块的高度h+热态挤杆毛坯的长度+3+5～10mm；所述阴模上端面与热态挤杆毛坯的上端面之间的间距大于等于3mm。

5.根据权利要求1所述的一种叶片制坯用模具，其特征在于：所述垫块、顶杆和顶杆导套选用40Cr或5CrNiMo材料制成，垫块和顶杆导套硬度为HRC33-38,顶杆硬度为HRC25-31；垫块内孔直径比热态挤杆毛坯杆部直径大0.2-0.4mm；顶杆导套的内孔直径比热态挤杆毛坯杆部直径大0.3-0.6mm,顶杆导套长度大于热态挤杆毛坯长度；所述垫块、顶杆导套大端与下模座的装配间隙为0.08-0.12mm；顶杆工作端直径φ₁小于热态挤杆毛坯的杆部直径。

6.根据权利要求1所述的一种叶片制坯用模具，其特征在于：所述顶杆与顶杆导套小径端的长度需满足公式(1)和公式(2)，如下所示：

Ld＝Lg+30+10+Lw (1)

Lu-So-Lx-Lo＞10 (2)

其中：d—顶杆长度，mm；Lg—热态挤杆毛坯杆部长度，mm；Lx—顶杆导套小径端长度，mm；Lw—顶杆粗杆部分长度，mm；Lu—顶杆固定座与顶杆导套大径端下端面之间的长度，mm；Lo—顶杆的粗杆部分在顶杆固定座以外的长度，mm；So—设备顶出行程，mm；

其中：公式(1)中的Lg＝Lsh+Lp+Lv，其中：Lsh—终锻件叶身的长度，mm；Lp—终锻件叶尖工艺凸台的长度，mm；Lv—挤杆件杆部端头15～20mm的一段。