本發明屬于熱加工領域,涉及到鍛造用一種鍛造用模具的毛邊橋倉設計方法,特別是適用于設計難變形金屬(鈦合金、高溫合金)的鍛造成型用模具設計方式。
背景技術:
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隨著熱加工技術的發展,鍛件使用量日趨增加,其中不少難變形的金屬鍛件,模具內毛邊槽倉本身所具備的能力在于阻止金屬流動,若按正常的模具設計方式,難變形金屬鍛造生產所需的鍛造設備將大大超出目前國內的鍛造設備,目前國內鍛造設備的鍛造能力多難以滿足大型鍛件的成形所需。而本專利的模具槽倉設計方式,可以降低難變形金屬鍛件鍛造生產所需成型鍛造壓力,一則可以降低鍛造生產火次,二降低鍛件成型難度。典型的鍛造壓力經驗公式如下:壓力經驗公式:P=k1*k2*σs*(F1+F2)
其中:P:鍛造壓力;
k1:變形速度系數,鍛錘k1=2.5~3.0,高速錘k1=3.0~3.5;
k2:變形方式與摩擦條件影響系數,開式模鍛k2=3~4,閉式模鍛=6~8;
F1:鍛件在分模面上的投影面積(mm2);
F2:毛邊在分模面上的投影面積;
σs:終鍛溫度下的金屬的靜載荷屈服極限。
由公式可知,造鍛件成型的關鍵因素有:設備類型(變形速度)、鍛造成型方式(開式、閉式)、投影面積(F1+F2)、材料(σs);其中關鍵因素是:鍛造成型方式和投影面積。
技術實現要素:
本發明解決問題:
1)、降低鍛件鍛造成型所需壓力水平
2)、降低鍛造火次
3)、降低鍛件鍛造成型難度
本發明對現有技術改進后的壓力為:
P1=k·1*k·2*σ·s*(F·1+F·2)
P1:鍛造壓力
k·1:變形速度系數,k·1=k1;
k·2:變形方式與摩擦條件影響系數,k·2=2~3,k·2≤k2;
F·1:鍛件在分模面上的投影面積(mm2),F·1=F1;
F·2:毛邊在分模面上的投影面積,F·2=F2/2;
σ·s:終鍛溫度下的金屬的靜載荷屈服極限,σ·s=σs。
本發明的技術方案為:
提供了一種1至2萬噸級壓力機鍛壓模具的毛邊槽結構,所述毛邊槽結構包括毛邊橋部和毛邊倉部,所述的毛邊橋部與毛邊倉部連通,且毛邊橋部用于將多余的金屬導入到毛邊倉部;從毛邊橋部到毛邊倉部的過渡角為80°~90°;
該鍛壓模具為用于投影面積0.3~0.46m2的超高強度鋼鍛件或高強度鈦合金鍛件;
所述的毛邊橋部的間隙h為10~30mm;
所述的毛邊橋部的長度l為8~15mm;
所述的毛邊倉部的寬度H為50~70mm。
本發明有益效果:
1、減少鍛造過程中的受力面積(即投影面積),模具橋部寬度減小(1/2常規毛邊橋寬度);
2、減小毛邊阻力(鍛造成型方式)來減低鍛造壓力,模具橋部寬度減小,毛邊倉部加深,保證鍛件在鍛造過程中,一旦毛邊超出毛邊的橋部,因毛邊帶來的抗力可以立刻消除,有效減少鍛件鍛造過程中的阻力,降低鍛造成型壓力,減少鍛造火次。
發明內容:
本發明技術方案的有益效果:通過改進模具毛邊的設計方式,保證鍛件在鍛造出毛邊后,毛邊能夠不產生多余抗力,亦減少鍛造過程中的產品受力面積,從而減低鍛造所需壓力,達到以下幾點效果。
1)、降低鍛件鍛造成型所需壓力水平
2)、降低鍛造火次
3)、降低鍛件鍛造成型難度
附圖說明
圖1為模具內槽艙結構示意圖;
圖2為模具內槽艙結構示意圖;
圖3為本發明的毛邊槽結構示意圖;
其中:1-毛邊橋部、2-毛邊倉部。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發明的工作狀態進行進一步的詳細說明
又一種1萬噸級壓力機鍛壓模具的毛邊槽結構,所述毛邊槽結構包括毛邊橋部和毛邊倉部,所述的毛邊橋部與毛邊倉部連通,且毛邊橋部用于將多余的金屬導入到毛邊倉部;從毛邊橋部到毛邊倉部的過渡角為80°~90°;
該鍛壓模具為用于投影面積0.3m2的超高強度鋼鍛件或高強度鈦合金鍛件;
所述的毛邊橋部的間隙h為10~30mm;
所述的毛邊橋部的長度l為8~15mm;
所述的毛邊倉部的寬度H為50~70mm。
另一種2萬噸級壓力機鍛壓模具的毛邊槽結構,所述毛邊槽結構包括毛邊橋部和毛邊倉部,所述的毛邊橋部與毛邊倉部連通,且毛邊橋部用于將多余的金屬導入到毛邊倉部;從毛邊橋部到毛邊倉部的過渡角為80°~90°;
該鍛壓模具為用于投影面積0.46m2的超高強度鋼鍛件或高強度鈦合金鍛件;
所述的毛邊橋部的間隙h為10~30mm;
所述的毛邊橋部的長度l為8~15mm;
所述的毛邊倉部的寬度H為50~70mm。