技术特征：
1.一种用于vl型球笼筒形壳的背压式多向模锻成形模具，所述vl型球笼筒形壳为扁平的环状壳体，在内壁配置有多对贯穿壳体厚度的滚道浅槽，其特征在于，所述背压式多向模锻成形模具由下模具、上模具和水平成形模具组成；下模具包含有下模(11)，下模(11)上表面设有凹槽用于固定vl型球笼筒形壳的环状坯件，下模(11)底部固定在下模垫板(10)上，下模垫板(10)通过下模固定板(7)固定在工作台上；上模具包含有芯轴机构和上模(3)，上模(3)环设于芯轴机构外围并与副油缸相连，芯轴机构设有外芯轴(4)和内芯轴(41)，在外芯轴(4)底部设有径向伸缩的多个滚道成形镶块(18)，且在各滚道成形镶块(18)上部一体成型有上模导向镶块(19)，滚道成形镶块(18)用于在环状坯件的内壁形成所述滚道浅槽，上模导向镶块(19)约束上模(3)上下浮动时偏离轴线，内芯轴(41)同轴滑动设于外芯轴(4)内以驱使滚道成形镶块(18)及其上模导向镶块(19)同时径向伸缩，外芯轴(4)、内芯轴(41)分别固定连接有下固定块(4-1)、上固定块(41-1)，上固定块(41-1)设有穿过下固定块(4-1)的导向杆(44)，在上固定块(41-1)、下固定块(4-1)之间的导向杆(44)上套置有弹簧(45)，上固定块(41-1)与主油缸相连，水平成形模具包含有多个以所述外芯轴(4)为中心分布的多个水平模(9)，各水平模(9)均连接有水平油缸，由水平油缸的同步运动带动多个水平模(9)在水平方向上夹持或松开环状坯件的外侧壁。2.如权利要求1所述的背压式多向模锻成形模具，其特征在于，外芯轴(4)通过芯轴垫板(2)与下固定块(4-1)固定相连。3.如权利要求1所述的背压式多向模锻成形模具，其特征在于，水平模(9)通过水平模套(8)与水平油缸相连，并通过水平模固定架(6)约束水平运动方向；所述水平成形模具包含有3个在水平方向上互成120
°
的水平模(9)，水平模(9)的内侧设有弧形槽。4.如权利要求1所述的背压式多向模锻成形模具，其特征在于，在外芯轴(4)底部侧壁设有多个镶块通孔，滚道成形镶块(18)及其上模导向镶块(19)径向滑动的安装在镶块通孔中；内芯轴(41)的底端侧壁和各滚道成形镶块(18)的上端侧壁之间设有楔形配合的斜面，在内芯轴(41)的斜面沿倾斜方向设有t型槽，在t型槽中滑动设有与滚道成形镶块(18)相连的t型连杆(43)。5.一种基于权利要求1-4任意一项所述背压式多向模锻成形模具的vl型球笼筒形壳成形方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、将待成形的环状坯件放置于下模(11)上表面的凹槽中；s2、主油缸带动外芯轴机构下行直至外芯轴(4)穿过环状坯件并与下模接触，随后主油缸继续加压带动内芯轴(41)下行使得滚道成形镶块(18)从外芯轴(4)中向外展出，随后主油缸停止加压且保持当前压力大小不变；s3、多个水平模(9)向轴心同步运动并水平施压圆环坯料，使环状坯件内壁与展出的滚道成形镶块(18)接触并在环状坯件内壁逐步形成滚道浅槽；s4、副油缸逐步加压带动上模下行，上模(3)对环状坯件的上端面逐步加压使环状坯件的上端面趋于平整；
s5、主油缸逐渐减压，主油缸开始泄压时在弹簧(45)向上回弹的作用下带动内芯轴(41)上行使得滚道成形镶块(18)缩回至外芯轴(4)内，随后主油缸逐渐减压继续带动外芯轴(4)上行并返回初始位置，成形零件在上模的限制下脱离外芯轴(4)，完成锻造工件脱模；s6、上模(3)上行、水平模(9)回缩均回到初始位置，取出锻造工件。
技术总结
本发明提供了一种用于VL型球笼筒形壳的背压式多向模锻成形模具及成形方法，模具由下模具、上模具和水平成形模具组成。下模具用于固定坯件；上模具包含有芯轴机构和上模，芯轴机构设有外芯轴和内芯轴，在内芯轴底部设有多个滚道成形镶块，内芯轴用于驱动滚道成形镶块径向伸缩；在外芯轴外侧壁还设有多个上模导向镶块，上模环设于外芯轴外围并与副油缸相连，由上模导向镶块约束上模上下浮动时偏离轴线；水平成形模具包含有多个以所述芯轴为中心分布的水平模，各水平模均连接有水平油缸。本发明的上模可以实现上下浮动，并且由上模导向镶块起到导向作用，这种背压式结构不仅能使上下端面平整，而且节省了后续磨削加工时间，提高了原材料的利用率。了原材料的利用率。了原材料的利用率。
技术研发人员：刘钊 许聪 徐潇 王欣 胡金华 刘鹏
受保护的技术使用者：上海电机学院
技术研发日：2022.03.31
技术公布日：2022/7/29