一种高温合金板弯曲模具的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于金属材料热加工成形领域，尤其涉及一种高温合金(GH202)板弯曲模 具。
【背景技术】
[0002] GH202材料本身属于镍基时效沉淀强化型高温合金，是为大推力火箭发动机所研 发的新材料，常用于其高温零部件及结构件。针对一些曲面形状复杂的GH202合金中厚壁板 材(板厚13_)锻件，请参阅图1至图3所示。该产品采用机械压力机弯曲成型，在具体的加工 过程中存在如下缺点：
[0003] 1)锻件内腔型面为非加工面其尺寸及表面质量要求较高，现有的弯曲成形模，上 模与上模垫板采用整体设计则单块模具成本较高;上模采用镶嵌式并通过螺栓与上模板连 接连接，由于镶嵌的轮廓尺寸是固定的，也会造成镶块的浪费或上模板的不通用。
[0004] 2)压弯过程坯料的摆放对成形影响较大，现有的采用三点定位的方式，由于热坯 料在转运过程体积收缩影响点定位精度，造成锻件成形后两侧不对称。
[0005] 3)由于材料热加工塑性非常差，产品本身为变截面结构，采用常规弯曲模具设计 方法进行模具设计，成型后端口尺寸（0(11、0d2 )很难满足设计要求，因此产品成型难度 较大。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种高温合金板弯曲模具，其具有加工成本低、加工精度 高和加工难度低的特点，以解决现有技术中高温合金板弯曲模具存在的上述问题。
[0007] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] -种高温合金板弯曲模具，其包括上模垫板、上模和下模，其中，所述上模可更换 地固定于所述上模垫板的底部，所述上模的底部为配合锻件外形的成型压头，配合成型压 头于所述下模上开设有成型凹槽，所述下模上于所述成型凹槽的两侧对应设置有用于对板 坯进行定位的定位板，所述定位板的内侧面为配合板坯设置的斜面结构，所述成型凹槽内 与锻件两端面的结合处设置有一直线段，所述成型压头上与锻件两端面的结合处向内侧设 置有内拔模角度A。
[0009] 特别地，所述上模垫板的底部开设有两条呈"十"字交叉布置的纵向定位槽和横向 定位槽，配合所述纵向定位槽于所述下模的端面上设置有纵向定位键，配合所述横向定位 槽于所述下模的端面上开设有上模定位槽，所述横向定位槽与所述上模定位槽之间设置定 位键，所述上模垫板与上模之间通过键槽定位并通过螺栓连接。
[0010] 特别地，所述定位板上均开设有定位孔，固定螺钉通过定位孔将定位板固定于下 模上，所述定位孔为长条形，以便于调节定位板的安装位置。
[0011] 特别地，所述直线段的高度h与所述板坯厚度Η的关系为:3H。
[0012]特另lj地，所述内拔模角度A = 3°。
[0013] 特别地，所述上模垫板与所述下模之间设置有若干根导向柱。
[0014] 本发明的有益效果为，与现有技术相比所述高温合金板弯曲模具具有以下优点：
[0015] 1)所述上模垫板与上模之间通过键槽定位并通过螺栓连接。这种连接方式更便于 上模更换且上模轮廓大小的改变不会影响到上模垫板的更换。模具成本低，进而降低了锻 件的加工成本；
[0016] 2)坯料采用斜面的定位板定位，不仅便于操作;而且与板坯之间为面接触，在转移 过程的热胀冷缩效应降低，定位精度高；
[0017] 3)直线段的设计，实现锻件压弯过程局部增加塑性变形。其目的增加板坯与模具 的紧密结合，在锻件最终成形后依靠锻件端面边缘与模具紧密接触面后的快速传热效果， 实现锻件端面边缘快速冷却。模锻过程冷速快保证了锻件成型后的外观尺寸。
[0018] 4)内拔模角度A的设计，能够防止锻件抱上模。在板材弯曲的过程，局部进行了挤 压变形，通过模具对挤压部位的冷却，最终保证了锻件的外观尺寸。
【附图说明】
[0019] 图1是现有的某种曲面形状复杂的GH202合金中厚壁板材锻件的结构示意图；
[0020]图2是图1中的A-A向的剖面图；
[0021] 图3是图1中的B-B向的剖面图；
[0022] 图4是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的正视图；
[0023] 图5是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的侧视图；
[0024] 图6是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的上模垫板的立体结构 示意图；
[0025] 图7是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的上模的立体结构示意 图；
[0026] 图8是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的下模的立体结构示意 图；
[0027] 图9是本发明【具体实施方式】1提供的高温合金板弯曲模具的锻件加工状态图；
[0028]图10是图9中A处的局部放大图。
[0029] 图中：
[0030] 1、上模垫板;2、上模;3、下模;4、纵向定位槽;5、横向定位槽;6、纵向定位键;7、上 模定位槽;8、定位键;9、锻件；10、成型压头；11、成型凹槽；12、定位板；13、定位孔；14、直线 段;15、导向柱。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本发明的技术方案。
[0032] 请参阅图4至图10所示，本实施例中，一种高温合金板弯曲模具包括上模垫板1、上 模2和下模3，所述上模垫板1的底部开设有两条呈"十"字交叉布置的纵向定位槽4和横向定 位槽5，配合所述纵向定位槽4于所述下模3的端面上设置有纵向定位键6，配合所述横向定 位槽5于所述下模3的端面上开设有上模定位槽7,所述横向定位槽5与所述上模定位槽7之 间设置定位键8,所述上模垫板1与上模2之间通过键槽定位并通过螺栓连接，实现了上模2 的可更换性。
[0033] 所述上模2的底部为配合锻件9外形的成型压头10,配合成型压头10于所述下模3 上开设有成型凹槽11，所述下模3上于所述成型凹槽11的两侧对应设置有用于对板坯进行 定位的定位板12,所述定位板12的内侧面为配合板坯设置的斜面结构，所述定位板12上均 开设有定位孔13,固定螺钉通过定位孔13将定位板12固定于下模3上，所述定位孔13为长条 形，以便于调节定位板12的安装位置，定位板12与板坯采用斜面定位可有效保证板坯中心 线与模具中心线一致。
[0034] 所述成型凹槽11内与锻件9两端面的结合处设置有一直线段14,所述直线段14的 高度h与所述板坯厚度Η的关系为:Η < h < 3H。实现成形过程模具对锻件端面边缘产生挤压 变形和快速冷却。所述成型压头10上与锻件9两端面的结合处向内侧设置有大小为3°的内 拔模角度A，以防止锻件9抱上模1。
[0035] 所述上模垫板1与所述下模2之间设置有若干根导向柱15。
[0036] 以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在 不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入 要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1. 一种高温合金板弯曲模具，其包括上模垫板、上模和下模，其特征在于，所述上模可 更换地固定于所述上模垫板的底部，所述上模的底部为配合锻件外形的成型压头，配合成 型压头于所述下模上开设有成型凹槽，所述下模上于所述成型凹槽的两侧对应设置有用于 对板坯进行定位的定位板，所述定位板的内侧面为配合板坯设置的斜面结构，所述成型凹 槽内与锻件两端面的结合处设置有一直线段，所述成型压头上与锻件两端面的结合处向内 侧设置有内拔模角度A。2. 根据权利要求1所述的高温合金板弯曲模具，其特征在于，所述上模垫板的底部开设 有两条呈"十"字交叉布置的纵向定位槽和横向定位槽，配合所述纵向定位槽于所述下模的 端面上设置有纵向定位键，配合所述横向定位槽于所述下模的端面上开设有上模定位槽， 所述横向定位槽与所述上模定位槽之间设置定位键，所述上模垫板与上模之间通过键槽定 位并通过螺栓连接。3. 根据权利要求1所述的高温合金板弯曲模具，其特征在于，所述定位板上均开设有定 位孔，固定螺钉通过定位孔将定位板固定于下模上，所述定位孔为长条形。4. 根据权利要求1所述的高温合金板弯曲模具，其特征在于，所述直线段的高度h与所 述板坯厚度Η的关系为:Η<h< 3H。5. 根据权利要求1所述的高温合金板弯曲模具，其特征在于，所述内拔模角度A= 3°。6. 根据权利要求1所述的高温合金板弯曲模具，其特征在于，所述上模垫板与所述下模 之间设置有若干根导向柱。
【专利摘要】本发明公开了一种高温合金板弯曲模具，其包括上模垫板、上模和下模，其中，所述上模可更换地固定于所述上模垫板的底部，所述上模的底部为配合锻件外形的成型压头，配合成型压头于所述下模上开设有成型凹槽，所述下模上于所述成型凹槽的两侧对应设置有用于对板坯进行定位的定位板，所述定位板的内侧面为配合板坯设置的斜面结构，所述成型凹槽内与锻件两端面的结合处设置有一直线段，所述成型压头上与锻件两端面的结合处向内侧设置有内拔模角度A。上述高温合金板弯曲模具不仅模具成本低；而且加工精度高，在板材弯曲的过程，局部进行了挤压变形，通过模具对挤压部位的冷却，最终保证了锻件的外观尺寸。
【IPC分类】B21D5/06, B21D37/12, B21D37/10
【公开号】CN105458094
【申请号】CN201511022624
【发明人】陈瑞钢, 崔慧然
【申请人】无锡透平叶片有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月30日