阅读说明：本技术 高筒铝合金环制坯装置及制坯方法 (High-cylinder aluminum alloy ring blank making device and blank making method ) 是由 刘平军 韩军 佘毅赟 刘铭皓 赵彦民 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：一种高筒铝合金环制坯装置及方法,装置包括制坯圆筒模、长冲头、短冲头、第一退料模、第二退料模和退料冲头,圆形铝坯在制坯圆筒模内,长冲头和短冲头压入圆形铝坯,第一退料模在制坯圆筒模和圆形铝坯底部,第二退料模在第一退料模底部,退料冲头在圆形铝坯顶部。方法包括S1：圆形铝坯放置在制坯圆筒模内；S2：长冲头和短冲头压入圆形铝坯；S3：制坯圆筒模和圆形铝坯承载在第一退料模上,第二退料模支撑在第一退料模底部；S4：长冲头和短冲头退出；S5：第一退料模拆卸,制坯圆筒模承载在第二退料模上；S6：圆形铝坯退出。具有操作简单、可提高成型效率、能避免喇叭口、能克服不均匀性及表面缺陷、适于批量生产的优点。(A high-cylinder aluminum alloy ring blank making device and a method thereof are disclosed, the device comprises a blank making cylinder die, a long punch, a short punch, a first material returning die, a second material returning die and a material returning punch, wherein a round aluminum blank is arranged in the blank making cylinder die, the long punch and the short punch are pressed into the round aluminum blank, the first material returning die is arranged at the bottom of the blank making cylinder die and the round aluminum blank, the second material returning die is arranged at the bottom of the first material returning die, and the material returning punch is arranged at the top of the round aluminum blank. The method comprises the following steps of S1: placing the round aluminum blank in a blank making cylindrical die; s2: pressing a long punch and a short punch into the round aluminum blank; s3: the blank making cylindrical die and the round aluminum blank are borne on the first material returning die, and the second material returning die is supported at the bottom of the first material returning die; s4: withdrawing the long punch and the short punch; s5: the first material returning die is disassembled, and the blank making cylinder die is loaded on the second material returning die; s6: and (4) withdrawing the round aluminum blank. The method has the advantages of simple operation, improved molding efficiency, no horn mouth, no unevenness and surface defect, and suitability for mass production.)

高筒铝合金环制坯装置及制坯方法

技术领域

本发明主要涉及高筒铝合金环件制坯技术，尤其涉及一种高筒铝合金环制坯装置及制坯方法。

背景技术

现有高筒铝合金环件成型工序一般是：加热→墩粗→冲孔→芯棒拔长→平端面→修伤→加热→辗环，由于铝合金的锻造温度范围比较窄，对于某些高径比较大的铝合金，辗环前的制坯往往需要两火或多火次，生产过程中容易存在的问题是：1、制坯的形状不规整导致辗环过程中容易出现喇叭口，加工余量大；2、制坯工序容易出现表面缺陷，需要打磨修伤，工序繁琐过长；3、成型火次较多，影响产品性能；4、同件产品各个部位可能存在变形不一致导致产品性能不均匀；5、批量生产时每种产品的变形存在不一致性导致性能有所差异。对于某些性能富余量较大的产品来说，该套方法不影响其使用，但对于某些使用工况严格的产品来说，需要提高产品的一致性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、可提高成型效率、能有效避免辗环过程中出现的喇叭口、能克服不均匀性及表面缺陷、适于批量生产的高筒铝合金环制坯装置及制坯方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高筒铝合金环制坯装置，包括用于放置圆形铝坯的制坯圆筒模、长冲头、短冲头、第一退料模、第二退料模和退料冲头，所述圆形铝坯放置在制坯圆筒模内，所述长冲头和短冲头分别从圆形铝坯两端的中心向中间压入圆形铝坯内，所述第一退料模支撑在制坯圆筒模和圆形铝坯底部，所述第二退料模支撑在第一退料模底部，所述退料冲头设置在圆形铝坯顶部。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述制坯圆筒模的内腔以及长冲头和短冲头外壁带有锥度。

所述短冲头的小径端直径大于长冲头的小径端直径，所述短冲头的大径端直径大于长冲头的大径端直径。

所述短冲头的大径端设有一段直筒段。

所述第一退料模的内腔直径大于长冲头的大径端直径。

所述第二退料模的内腔直径大于制坯圆筒模内腔的大径端直径。

所述退料冲头的直径小于制坯圆筒模内腔的小径端直径。

一种高筒铝合金环制坯方法，用上述的高筒铝合金环制坯装置进行，包括以下步骤：

S1：将圆形铝坯放置在制坯圆筒模内，制坯圆筒模内腔的小径端朝下；

S2：将长冲头和短冲头分别从圆形铝坯的上下端中心向中间压入圆形铝坯内；

S3：将制坯圆筒模翻转，将制坯圆筒模和圆形铝坯承载在第一退料模上，将第二退料模支撑在第一退料模底部；

S4：将短冲头下压直至长冲头和短冲头全部从第一退料模中退出；

S5：将第一退料模拆卸，将制坯圆筒模翻转并承载在第二退料模上；

S6：将退料冲头下压驱使圆形铝坯从第二退料模中退出。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的高筒铝合金环制坯装置，使用时，将圆形铝坯放置在制坯圆筒模内，将长冲头和短冲头分别从圆形铝坯的上下端中心向中间压入圆形铝坯内，将制坯圆筒模翻转，将制坯圆筒模和圆形铝坯承载在第一退料模上，将第二退料模支撑在第一退料模底部，将短冲头下压直至长冲头和短冲头全部从第一退料模中退出，将第一退料模拆卸，将制坯圆筒模翻转并承载在第二退料模上，最后将退料冲头下压驱使圆形铝坯从第二退料模中退出。较传统结构而言，该制坯装置采用双冲头双向压入方式成型内腔，可操作性强，效率高；短冲头下行过程中会将内腔自动校正为直筒面，保证了筒件壁厚的均匀和内外径与端面的垂直度，能有效避免辗环过程中出现的喇叭口。同时该方案一火可以实现筒件的制坯，用模具避免了成型的不均匀性及表面缺陷，效果显著，适合批量生产。本发明的高筒铝合金环制坯方法，用上述的高筒铝合金环制坯装置进行，因此具备上述高筒铝合金环制坯装置相应的技术效果。

附图说明

图1是本发明高筒铝合金环制坯装置的结构示意图(对冲状态)。

图2是本发明高筒铝合金环制坯装置的结构示意图(冲实状态)。

图3是本发明高筒铝合金环制坯装置的结构示意图(退料状态)。

图4是本发明高筒铝合金环制坯装置中短冲头的结构示意图。

图5是本发明中高筒铝合金环制坯后的结构示意图。

图6是本发明高筒铝合金环制坯方法的流程示意图。

图中各标号表示：

1、制坯圆筒模；2、长冲头；3、短冲头；31、直筒段；4、第一退料模；5、第二退料模；6、退料冲头；7、圆形铝坯。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1至图5示出了本发明高筒铝合金环制坯装置的一种实施例，包括用于放置圆形铝坯7的制坯圆筒模1、长冲头2、短冲头3、第一退料模4、第二退料模5和退料冲头6，圆形铝坯7放置在制坯圆筒模1内，长冲头2和短冲头3分别从圆形铝坯7两端的中心向中间压入圆形铝坯7内，第一退料模4支撑在制坯圆筒模1和圆形铝坯7底部，第二退料模5支撑在第一退料模4底部，退料冲头6设置在圆形铝坯7顶部。使用时，将圆形铝坯7放置在制坯圆筒模1内，将长冲头2和短冲头3分别从圆形铝坯7的上下端中心向中间压入圆形铝坯7内，将制坯圆筒模1翻转，将制坯圆筒模1和圆形铝坯7承载在第一退料模4上，将第二退料模5支撑在第一退料模4底部，将短冲头3下压直至长冲头2和短冲头3全部从第一退料模4中退出，将第一退料模4拆卸，将制坯圆筒模1翻转并承载在第二退料模5上，最后将退料冲头6下压驱使圆形铝坯7从第二退料模5中退出。较传统结构而言，该制坯装置采用双冲头双向压入方式成型内腔，可操作性强，效率高；短冲头3下行过程中会将内腔自动校正为直筒面，保证了筒件壁厚的均匀和内外径与端面的垂直度，能有效避免辗环过程中出现的喇叭口。同时该方案一火可以实现筒件的制坯，用模具避免了成型的不均匀性及表面缺陷，效果显著，适合批量生产。

本实施例中，制坯圆筒模1的内腔以及长冲头2和短冲头3外壁带有锥度。该锥度的设置一方面便于退料，另一方面能保坯料的壁厚均匀。

本实施例中，短冲头3的小径端直径大于长冲头2的小径端直径，短冲头3的大径端直径大于长冲头2的大径端直径。这样设置，有利于中心冲实的压出。

本实施例中，短冲头3的大径端设有一段直筒段31。直筒段31进一步起到行过程中会将内腔自动校正为直筒面的作用，保证了筒件壁厚的均匀和内外径与端面的垂直度，能有效避免辗环过程中出现的喇叭口。

本实施例中，第一退料模4的内腔直径大于长冲头2的大径端直径。这样设置，便于长冲头2的退料操作。

本实施例中，第二退料模5的内腔直径大于制坯圆筒模1内腔的大径端直径。这样设置，便于制坯圆筒模1的退料操作。

本实施例中，退料冲头6的直径小于制坯圆筒模1内腔的小径端直径。这样设置，便于圆形铝坯7的退料操作。

图1至图6示出了本发明高筒铝合金环制坯方法的一种实施例，用上述的高筒铝合金环制坯装置进行，包括以下步骤：

S1：将圆形铝坯7放置在制坯圆筒模1内，制坯圆筒模1内腔的小径端朝下；

S2：将长冲头2和短冲头3分别从圆形铝坯7的上下端中心向中间压入圆形铝坯7内；

S3：将制坯圆筒模1翻转，将制坯圆筒模1和圆形铝坯7承载在第一退料模4上，将第二退料模5支撑在第一退料模4底部；

S4：将短冲头3下压直至长冲头2和短冲头3全部从第一退料模4中退出；

S5：将第一退料模4拆卸，将制坯圆筒模1翻转并承载在第二退料模5上；

S6：将退料冲头6下压驱使圆形铝坯7从第二退料模5中退出。

该方法采用双冲头双向压入方式成型内腔，可操作性强，效率高；短冲头3下行过程中会将内腔自动校正为直筒面，保证了筒件壁厚的均匀和内外径与端面的垂直度，能有效避免辗环过程中出现的喇叭口。同时该方案一火可以实现筒件的制坯，用模具避免了成型的不均匀性及表面缺陷，效果显著，适合批量生产。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。