薄壁筒内壁第二道径向内环成形模的制作方法

本实用新型涉及一种金属塑性成形领域的技术，具体地讲，本实用新型涉及一种镦挤成形模，特别是一种用于镦挤薄壁筒内壁第二道径向内环的成形模。

背景技术：

薄壁筒件内壁通常设有一道或两道径向内环，对于内置一道径向内环的薄壁筒件，应用现有锻造技术几乎没有技术障碍就能实现生产，用于成形的上下模可以从内壁径向内环两边分别轴向分离。对于内置两道径向内环的薄壁筒，因相邻径向内环之间互有轴向限制，成形模镦挤压作业仅靠上、下模不能解决两道相邻径向内环之间的成形问题，在上模与下模之间添加芯模虽然可以实现两道径向内环相间成形，但整体结构的芯模被夹在其中无法自由脱模。所以说芯模不可脱模是置有两道径向内环的薄壁筒镦挤成形的障碍。

技术实现要素：

本实用新型主要解决在现有技术条件下，内置两道径向内环薄壁筒不能镦挤成形的问题，提出一种结构简单、定点配对准确、镦挤有序、脱模容易、成形质量好的薄壁筒内壁第二道径向内环成形模。

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。

薄壁筒内壁第二道径向内环成形模，它由压模、芯模、模套和底模共同组成。所述模套为圆筒状构件，底端面和内孔按工件坯料外壁形状及尺寸预置模腔。所述底模呈法兰状构件，朝上的凸台定位安装模套构成外模结构。其改进之处在于：所述芯模是一种平置的扇形块，圆弧边与工件内孔定位配合，其底端面由工件已成形的第一道径向内环上端面和底模上端面共同支承，芯模的厚度尺寸等于工件内置两道径向内环轴向间距。所述压模是一种轴向截面为扇形的构件，圆弧边与模套内孔定位配合，安置在芯模之上的压模由配套压机的压头控制上下运动，压模下行施压使工件朝上的薄壁敞口端一段被镦挤，每一镦挤工位在施压之后都等间距朝同一方向移动配对的芯模和压模，压模顺序定点施压一周，从而得到由分段成形组成完成的第二道径向内环。

作为进一步改进方案，所述压模的扇形圆心角α₂=40°～50°。

作为进一步改进方案，所述芯模的扇形圆心角α₁=55°～65°。

作为进一步改进方案，所述压模底端部顺弧长方向两边角分别设有r=3～6mm的外凸圆弧角。

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、套合结构的成形模，结构简单、制作容易；

2、配对镦挤的芯模和压模均为扇形截面构件，此种化整为零的构件一是自身体积最小化，其次是每次镦挤面积小，所以成形容易，最重的是做到镦挤后芯模无障碍脱模；

3、压模底端面顺弧长方向的两边角制成外凸圆弧角，被镦挤的金属顺圆弧角有序塑性变形，完全做到镦挤过程不发生母材金属被剪切的问题。

附图说明

图1是本实用新型结构剖面示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是置有两道径向内环的薄壁筒结构剖面图。

图4是已作第一道径向内环镦挤成形的薄壁筒半成品半剖示意图。

图5是压模底部顺弧长方向两端设有r圆弧角的示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。

图1所示的薄壁筒内壁第二道径向内环成形模,它由芯模1、压模2、模套3和底模4共同组成。所述模套3为圆筒状构件，底端面和内孔按图3所示的工件5坯料外壁形状及尺寸预置模腔。所述底模4是结构中的基础性构件，它呈法兰状，朝上的凸台定位安装模套3构成外模结构。所述芯模1是本实用新型中的核心部件，它既要满足第二道径向内环成形条件，又要满足镦挤后的脱模条件。为此，本实用新型将芯模1设计成一扇形块，该扇形块面积仅是工件5所处截面的一部分。本实施例中，芯模1为圆心角α₁=60°的扇形块，圆弧边与工件5内孔定位配合，底端面由工件5已成形的第一道径向内环上端面和底模4上端面共同支承，芯模1的厚度尺寸等于工件5内置两道径向内环轴向间距。所述压模2是与芯模1配对作成形镦挤的构件，它是一种轴向截面为扇形的杆件，本实施例中压模2为圆心角α₂=45°的扇形，圆弧边与模套3内孔定位配合。所述压模1位于芯模1之上并同处一位置，压模2由配套压机的压头控制上下运动，压模2下行施压使工件5朝上的薄壁敞口端一段被镦挤。为了避免镦挤过程中压模2底端面与工件5被镦挤金属发生剪切问题，本实用新型将压模2底端面顺弧长方向的两边角制成如图5所示的外凸圆弧角，该结构让被镦挤的金属顺外凸圆弧角有序塑性变形，由此确保分段镦挤成形质量。本实施例工件5是轿车配套件，尺寸相对小些，所以压模2底端面顺弧长方向的两边角定为r=4mm的外凸圆弧角，实际用于镦挤成形一段第二道径向内环如图3所示，前段所留的圆弧边由后续镦挤压平。后续每一镦挤工位在施压之后都等间距朝同一方向移动配对的芯模1和压模2，本实施例按逆时针方向同步移动，压模2按顺序定点施压一周，从而得到如图3所示的由分段成形组成完整的第二道径向内环。此种分段镦挤，逐步成形步骤合理，易实现生产，成形口质量稳定。

完成工件5第二道径向内环镦挤成形仅是本实用新型的目的之一，芯模1能否顺利脱模是本实用新型结构设计重点。因工件5内置的两道径向内环成形后对芯模1有轴向限位问题，针对实际情况，本实用新型采用化整为零的设计方案，即用扇形芯模1与扇形压模2配对分段镦挤。此种结构设计使得芯模2自身体积最小化，本实施例仅是成形断面面积的1/6。芯模1体积小，在已成形的空间内可自由位移，特别是径向位移可避开径向内环的轴向限位，从而可轻松地、自由地脱模。本实用新型芯模1在完成成形加工后做到无障碍脱模，彻底解决了薄壁筒内置两道径向内环镦挤成形的技术难题。