上模成型的热镦模具及其下杆模的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及热镦加工技术领域，尤其涉及一种上模成型的热镦模具及其下杆模。
【背景技术】
[0002]随着国内航空、航天等领域的高速发展，对热镦成型的高温合金类紧固件的需求越来越多。
[0003]公告号为CN203853498U、公告日为2014年10月I日的中国专利文件公开了一种上模成型的热镦模具，该热镦模具包括对接形成成型腔的上模和下杆模，上模包括从内向外依次套装的上模芯、上模芯套和上模套，在上模芯中上下导向装配有用于顶压棒料头部的顶杆，下杆模包括从内到外套装的下杆模芯和下杆模芯套，下杆模芯上开设有用于容纳加热后的棒料头部以下部分的下杆模孔，该下杆模孔为与棒料的未加热段的尺寸相匹配的直通孔。在使用时，首先对棒料头部(需镦制端)加热，为为保证棒料头部镦制成型饱满，棒料的加热部位为位于头部的镦制所需用量段和富余加热段，由于高温加热，棒料加热部位受热膨胀，然后将加热后的棒料置于下杆模孔中，此时膨胀后的富余加热段位于下杆模孔中，使上模下落，棒料头部进入上模芯中，上模落至与下杆模面接触，上模和下杆模之间的成型腔保持封闭，通过顶杆使棒料受力后，金属在成型腔内流动，即可在棒料上成型出与成型腔匹配的头型。
[0004]成型后的棒料分别与上下杆模芯过盈配合，棒料头部与上模芯的贴合面之间有摩擦力fM，下杆模孔与加热后膨胀的棒料富余加热段之间存在摩擦力fffi。由于过盈配合时的摩擦力较大，使上模上升，若棒料被上模带走，说明大于f O2^下杆模极易拉伤，并可能导致棒料头部以下区域出现缺陷，而影响产品性能；若棒料未被上模带走，则说明foi小于f。2，这会导致棒料头部与上模芯的贴合面拉伤，造成棒料头部外观缺陷。而无论以上两种情况哪种发生，都会出现模具被拉伤的问题，直接影响模具使用寿命。因此现有的热镦模具使用寿命较低，且模具容易被拉伤，导致产品外观出现缺陷，因产品镦制表面缺陷可能导致后续表面处理中存在腐蚀和氢脆的隐患。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种避免拉伤问题的上模成型的热镦模具及其下杆模。
[0006]为实现上述目的，本实用新型上模成型的热镦模具的技术方案是:热镦模具包括对接形成成型腔的上模和下杆模，下杆模包括用于固定加热后的棒料的下杆模孔，所述下杆模孔为台阶孔，所述台阶孔包括用于与加热后的棒料的富余加热段径向尺寸相匹配的大径孔和用于容纳棒料的未加热段的小径孔。
[0007]所述小径孔与所述未加热段间隙配合。
[0008]所述大径孔与小径孔圆滑过渡连接。
[0009]所述下杆模包括内外套装的下杆模芯和下杆模芯套，所述下杆模孔开设在下杆模芯上。
[0010]所述上模包括上模芯，上模芯中上下导向装配有用于向下顶压棒料的顶杆。
[0011]所述成型腔由下杆模芯的上端面和位于上模芯的下端面上的成型槽组成。
[0012]本实用新型热镦模具的下杆模的技术方案是:下杆模包括固定加热后的棒料的下杆模孔，所述下杆模孔为台阶孔，所述台阶孔包括用于与加热后的棒料的富余加热段径向尺寸相匹配的大径孔和用于容纳棒料的未加热段的小径孔。
[0013]所述小径孔与所述未加热段间隙配合。
[0014]所述大径孔与小径孔圆滑过渡连接。
[0015]所述下杆模包括内外套装的下杆模芯和下杆模芯套，所述下杆模孔开设在下杆模芯上。
[0016]本实用新型的有益效果是:相对于现有的直孔式的下杆模结构，本实用新型下杆模孔的大径孔与加热后的棒料的富余加热段的径向尺寸相匹配，可有效避免棒料在加热膨胀后与模具分离时拉伤模具而造成产品外观缺陷的问题。在加工过程中棒料的未加热段与下杆模孔的小径孔间隙配合，保证了棒料头部与头部下方杆部的同轴度，减少了精加工杆部时的找正切削量，能够有效提高产品强度及疲劳性能。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型上模成型的热镦模具实施例的结构示意图；
[0018]图2为图1中热镦模具所加工的棒料的示意图；
[0019]图3为图1中下杆模的示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。
[0021]本实用新型的上模成型的热镦模具的具体实施例，如图1至图3所示，热镦模具包括对接形成成型腔的上模和下杆模，在上模和下杆模中放置有加热之后的棒料2，棒料2包括镦制所需用量段21、富余加热段22和未加热段23，上模包括从内向外依次套装的上模芯3、上模芯套4和上模套5，在上模芯3中上下导向装配有用于顶压棒料2的头部的顶杆1，下杆模包括从内到外套装的下杆模芯6和下杆模芯套7，上、下杆模芯对接而形成处于两者之间的成型腔，成型腔被上、下杆模芯上对应设置的成型结构封闭，下杆模成型结构为下杆模芯6的上端面，上模成型结构为位于上模芯3的下端面上的成型槽。下杆模芯6上开设有用于固定加热后的棒料2的下杆模孔，下杆模孔为包括大径孔61和的小径孔62的台阶孔结构，其中，大径孔61与棒料的富余加热段22的直径均为d2，小径孔62与棒料的未加热段23的直径均为d,，未加热段23与小径孔62之间间隙配合。
[0022]在使用时，首先对棒料加热，为保证棒料头部镦制成型饱满，棒料的加热部位为位于头部的镦制所需用量段21和富余加热段22，由于高温加热，棒料加热部位受热膨胀，然后将加热后的棒料置于下杆模孔中，此时膨胀后的富余加热段22位于下杆模孔的大径孔61中、未加热段23位于小径孔62中，使上模下落，棒料头部进入上模芯中，上模落至与下杆模面接触，上模和下杆模之间的成型腔保持封闭，通过顶杆使棒料受力后，金属在成型腔内流动，即可在棒料上成型出与成型腔匹配的头型。
[0023]成型后，棒料头部与上模芯的贴合面之间有摩擦力匕，下杆模孔与加热后膨胀的棒料富余加热段之间存在摩擦力f2。由于下杆模孔的大径孔与加热后的棒料的富余加热段的径向尺寸相匹配，那么&远远小于f:，上模上升，棒料被上模带走，然后产品冷却收缩，与上模芯之间存在间隙，可以轻易取下。从而有效避免棒料在加热膨胀后与模具分离时拉伤模具而造成产品外观缺陷的问题。在加工过程中棒料的未加热段与下杆模孔的小径孔间隙配合，保证了棒料头部与头部下方杆部的同轴度，减少了精加工杆部时的找正切削量，能够有效提尚广品强度及疲劳性能。
[0024]本实用新型的下杆模的结构与上述实施例中热镦模具的下杆模的结构相同，在此不再赘述。
【主权项】
1.上模成型的热镦模具，包括对接形成成型腔的上模和下杆模，下杆模包括用于固定加热后的棒料的下杆模孔，其特征在于:所述下杆模孔为台阶孔，所述台阶孔包括用于与加热后的棒料的富余加热段径向尺寸相匹配的大径孔和用于容纳棒料的未加热段的小径孔。2.根据权利要求1所述的热镦模具，其特征在于:所述小径孔与所述未加热段间隙配入口 ο3.根据权利要求1所述的热镦模具，其特征在于:所述大径孔与小径孔圆滑过渡连接。4.根据权利要求1所述的热镦模具，其特征在于:所述下杆模包括内外套装的下杆模芯和下杆模芯套，所述下杆模孔开设在下杆模芯上。5.根据权利要求1至4任意一项所述的热镦模具，其特征在于:所述上模包括上模芯，上模芯中上下导向装配有用于向下顶压棒料的顶杆。6.根据权利要求5所述的热镦模具，其特征在于:所述成型腔由下杆模芯的上端面和位于上模芯的下端面上的成型槽组成。7.热镦模具的下杆模，下杆模包括固定加热后的棒料的下杆模孔，其特征在于:所述下杆模孔为台阶孔，所述台阶孔包括用于与加热后的棒料的富余加热段径向尺寸相匹配的大径孔和用于容纳棒料的未加热段的小径孔。8.根据权利要求7所述的下杆模，其特征在于:所述小径孔与所述未加热段间隙配合。9.根据权利要求7所述的下杆模，其特征在于:所述大径孔与小径孔圆滑过渡连接。10.根据权利要求7所述的下杆模，其特征在于:所述下杆模包括内外套装的下杆模芯和下杆模芯套，所述下杆模孔开设在下杆模芯上。
【专利摘要】本实用新型涉及热镦加工技术领域，尤其涉及一种上模成型的热镦模具及其下杆模。热镦模具包括对接形成成型腔的上模和下杆模，下杆模包括用于固定加热后的棒料的下杆模孔，所述下杆模孔为台阶孔，所述台阶孔包括用于与加热后的棒料的富余加热段径向尺寸相匹配的大径孔和用于容纳棒料的未加热段的小径孔。本实用新型下杆模孔的大径孔与加热后的棒料的富余加热段的径向尺寸相匹配，可有效避免棒料在加热膨胀后与模具分离时拉伤模具而造成产品外观缺陷的问题。在加工过程中棒料的未加热段与下杆模孔的小径孔间隙配合，保证了棒料头部与头部下方杆部的同轴度，减少了精加工杆部时的找正切削量，能够有效提高产品强度及疲劳性能。
【IPC分类】B21J13/02
【公开号】CN204892841
【申请号】CN201520568200
【发明人】董晨曦, 逯成旭
【申请人】河南航天精工制造有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月31日