与压机动滑块相连的压头将凸模芯5在导向套圈3的引导下压入凹模座2中，凸模芯5达到一定位置后保压13秒后完成成形过程；
[0052](6)脱模:先用压机顶缸顶起模具，再用撑杆支撑住模具后退回顶缸，然后用压边滑块对导向套圈3加压，使凸模芯5从成形件中退出；再从凹模座2取下盖板4、导向套圈3，最后取出成形零件毛还6 ；
[0053](7)热处理:对零件毛坯6进行如下热处理，具体的热处理工艺由零件毛坯6的材料类型确定；
[0054]⑶精加工:按零件图要求对零件毛坯6进行切削加工，获得形状、尺寸与力学性能均满足要求的零件。
[0055]实施例3
[0056]最大外径80mm、壁厚5臟、第一锥为40度、第二锥为9度、总145mm的双锥形2A12铝合金零件的热塑性流变成形工艺如下:
[0057]⑴坯料1:先将双锥形2A12铝合金零件图转化为内、外表面加工余量分别为1.0mm,0.8mm的成形毛坯图，由该毛坯件的重量、形状，确定所用坯料I的形状和尺寸，最后选用2A12招合金管料外径为80mm、壁厚10mm、长度为120mm，一端的外侧倒角为4X28°、另一端的内侧倒角为4X28°，总长为120mm的(所有尺寸公差彡0.1Omm)成形坯料I ;
[0058]⑵模块预热:将工作面已喷刷涂料的凹模座2、导向套圈3、盖板4、凸模芯5放入加热炉中预热，加热温度为430°C，保温40min ；
[0059]⑶合模:将内外表面刷有涂料的坯料I按外侧倒角端向下的方向放入预热后的凹模座2内，再将导向套圈3、盖板4依次置于凹模座2上端面上，最后将凸模芯5放于导向套圈3内，完成合模过程；
[0060]⑷模具加热:将已合模的模具放入炉中加热，加热温度为430°C，保温20min ；
[0061](5)压制成形:保温完成后，将模具移到四柱油压机工作台面上，先用压边滑块压紧导向套圈3，再用与压机动滑块相连的压头将凸模芯5在导向套圈3的引导下压入凹模座2中，凸模芯5达到一定位置后保压8秒后完成成形过程；
[0062](6)脱模:先用压机顶缸顶起模具，再用撑杆支撑住模具后退回顶缸，然后用压边滑块对导向套圈3加压，使凸模芯5从成形件中退出；再从凹模座2取下盖板4、导向套圈3，最后取出成形零件毛还6 ；
[0063](7)热处理:对零件毛坯6进行如下热处理，具体的热处理工艺由零件毛坯6的材料类型确定；
[0064]⑶精加工:按零件图要求对零件毛坯6进行切削加工，获得形状、尺寸与力学性能均满足要求的零件。
[0065]实施例4
[0066]最大外径80mm、壁厚5臟、第一锥为40度、第二锥为9度、总145mm的双锥形2A12铝合金零件的热塑性流变成形工艺如下:
[0067]⑴坯料1:先将双锥形2A12铝合金零件图转化为内、外表面加工余量分别为
1.0mm,0.8mm的成形毛坯图，由该毛坯件的重量、形状，确定所用坯料I的形状和尺寸，最后选用2A12招合金管料外径为80mm、壁厚10mm、长度为120mm，一端的外侧倒角为4X28°、另一端的内侧倒角为4X28°，总长为120mm的(所有尺寸公差彡0.1Omm)成形坯料I ;
[0068]⑵模块预热:将工作面已喷刷涂料的凹模座2、导向套圈3、盖板4、凸模芯5放入加热炉中预热，加热温度为500°C，保温80min ；
[0069]⑶合模:将内外表面刷有涂料的坯料I按外侧倒角端向下的方向放入预热后的凹模座2内，再将导向套圈3、盖板4依次置于凹模座2上端面上，最后将凸模芯5放于导向套圈3内，完成合模过程；
[0070]⑷模具加热:将已合模的模具放入炉中加热，加热温度为500°C，保温60min ；
[0071](5)压制成形:保温完成后，将模具移到四柱油压机工作台面上，先用压边滑块压紧导向套圈3，再用与压机动滑块相连的压头将凸模芯5在导向套圈3的引导下压入凹模座2中，凸模芯5达到一定位置后保压15秒后完成成形过程；
[0072](6)脱模:先用压机顶缸顶起模具，再用撑杆支撑住模具后退回顶缸，然后用压边滑块对导向套圈3加压，使凸模芯5从成形件中退出；再从凹模座2取下盖板4、导向套圈3，最后取出成形零件毛还6 ；
[0073](7)热处理:对零件毛坯6进行如下热处理，具体的热处理工艺由零件毛坯6的材料类型确定；
[0074]⑶精加工:按零件图要求对零件毛坯6进行切削加工，获得形状、尺寸与力学性能均满足要求的零件。
[0075]实施例5
[0076]直线段长33臟、外径为115mm，第二锥为28度，壁厚均为5mm、总长为215mm的双锥形2A12铝合金零件的热塑性流变成形工艺如下:
[0077]⑴坯料1:先将双锥形2A12铝合金零件图转化为内、外表面加工余量分别为
1.0mm,0.8mm的成形毛坯图，由该毛坯件的重量、形状，确定所用坯料I的形状和尺寸，最后选用2A12招合金管料外径为80mm、壁厚10mm、长度为120mm，一端的外侧倒角为4X28°、另一端的内侧倒角为4X28°，总长为120mm的（所有尺寸公差彡O. IOmm)成形坯料I ;
[0078]⑵模块预热：将工作面已喷刷涂料的凹模座2、导向套圈3、盖板4、凸模芯5放入加热炉中预热，加热温度为460°C ±3°C，保温60min ；
[0079]⑶合模：将内外表面刷有涂料的坯料I按外侧倒角端向下的方向放入预热后的凹模座2内，再将导向套圈3、盖板4依次置于凹模座2上端面上，最后将凸模芯5放于导向套圈3内，完成合模过程；
[0080]⑷模具加热：将已合模的模具放入炉中加热，加热温度为480°C ±3°C，保温40min ；
[0081](5)压制成形：保温完成后，将模具移到四柱油压机工作台面上，先用压边滑块压紧导向套圈3，再用与压机动滑块相连的压头将凸模芯5在导向套圈3的引导下压入凹模座2中，凸模芯5达到一定位置后保压13秒后完成成形过程；
[0082](6)脱模：先用压机顶缸顶起模具，再用撑杆支撑住模具后退回顶缸，然后用压边滑块对导向套圈3加压，使凸模芯5从成形件中退出；再从凹模座2取下盖板4、导向套圈3，最后取出成形零件毛还6 ；
[0083](7)热处理：对零件毛坯6进行如下热处理，具体的热处理工艺由零件毛坯6的材料类型确定；
[0084]⑶精加工：按零件图要求对零件毛坯6进行切削加工，获得形状、尺寸与力学性能均满足要求的零件。
[0085]本发明通过选用合适的原材料形状与尺寸，用I套模具即可成形出双锥形薄壁毛坯件，再经少量的机械切削加工，获得双锥形薄壁零件。本发明的模具结构简单易行；比切削加工法节省金属材料达到80 %以上，还节省了大量的机械切削加工工时，简化了生产工
-H-
O
【主权项】
1.一种双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形模具，其特征在于，包括凹模座[2]、导向套圈[3]、盖板[4]和凸模芯[5]，所述凹模座[2]的内部开有凹槽，所述凹槽由两部分构成，凹槽的下方为倒锥形，凹槽的上方为圆柱形，锥形的底部直径与圆柱形的直径相同，导向套圈[3]位于凹模座[2]的上方，导向套圈[3]的内径与凹模座[2]中圆柱形凹槽的内径相同，导向套圈[3]的上方设置盖板[4]，所述凸模芯[5]可从盖板[4]和导向套圈[3]中穿过并能最终穿入到凹模座[2]的凹槽中，凸模芯[5]外形与凹模座[2]凹槽内形之间间隙为零件毛坯的壁厚。2.—种基于权利要求1所述模具的双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤1、坯料准备，将金属管料或棒料进行切削加工，将其切削成成形坯料[I]; 步骤2、模块预热，将工作面已喷刷涂料的凹模座[2]、导向套圈[3]、盖板[4]和凸模芯[5]放入加热炉中进行预热，之后保温； 步骤3、合模，将刷有涂料的坯料[I]放入预热后的凹模座[2]内，再将导向套圈[3]、盖板[4]依次置于凹模座[2]上端面上，最后将凸模芯[5]放于导向套圈[3]内，完成合模过程； 步骤4、模具加热，将已合模的模具放入炉中加热，之后保温； 步骤5、压制成形，保温完成后，将模具移到四柱油压机工作台面上，先用压边滑块压紧导向套圈[3]，再用与压机动滑块相连的压头将凸模芯[5]在导向套圈[3]的引导下压入凹模座[2]中，凸模芯[5]达到设定位置后保压一定时间后完成成形过程； 步骤6、脱模，先用压机顶缸顶起模具，再用撑杆支撑住模具后退回顶缸，然后用压边滑块对导向套圈[4]加压，使凸模芯[5]从成形件中退出；再从凹模座[2]取下盖板[4]、导向套圈[3]，最后取出成形零件毛坯[6]; 步骤7、对零件毛坯[6]进行热处理； 步骤8、对零件毛坯[6]进行切削精加工，获得零件。3.根据权利要求2所述的双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形方法，其特征在于，步骤2、步骤3中的涂料为:水基石墨涂料。4.根据权利要求2所述的双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形方法，其特征在于，步骤2中的预热温度为430 °C?500 °C，保温时间为40min?80min。5.根据权利要求2所述的双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形方法，其特征在于，步骤4中加热温度为430°C?500°C，保温20min?60min。6.根据权利要求2所述的双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形方法，其特征在于，步骤5中保压的时间为8?15秒。
【专利摘要】本发明公开了一种双锥形薄壁高强度铝合金零件热塑性流变成形模具及方法，所述模具包括凹模座、导向套圈、盖板和凸模芯，所述凹模座的内部开有凹槽，所述凹槽由两部分构成，凹槽的下方为倒锥形，凹槽的上方为圆柱形，锥形的底部直径与圆柱形的直径相同，导向套圈位于凹模座的上方，导向套圈的内径与凹模座中圆柱形凹槽的内径相同，导向套圈的上方设置盖板，所述凸模芯可从盖板和导向套圈中穿过并能最终穿入到凹模座的凹槽中，本发明的模具结构简单易行，仅用一套模具就可成形出具有连续金属流线的锥形薄壁零件。
【IPC分类】B21C23/02, B21C25/02
【公开号】CN105215072
【申请号】CN201510664902
【发明人】涂域晖, 宋成俊, 李静臣, 赵金库, 邵建和, 覃美甜, 颜银标
【申请人】南京理工大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月15日