本發明涉及模鍛，具體是涉及一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝及使用方法。

背景技術：

1、反擠壓成形工藝是一種金屬塑性加工方法，其基本原理是通過施加壓力，使金屬材料在模具中發生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的制品。反擠壓成形技術適用于制備較大高徑比的筒體，因為只需通過一次擠壓即可實現高徑比零件的成形，顯著提高了生產效率和零件精度。

2、目前筒件壓制過程是由上下兩個沖頭和外筒共同配合而成，但是制備的殼體高度大于400mm時，在高壓的作用下殼體容易與外筒和下沖頭粘連，在此情況下，需要將一體的外筒、殼體以及下沖頭翻轉180°，然后再將上沖頭正對下沖頭的位置進行壓制，將下沖頭取出，在此過程中頻繁出現上下沖頭同心度不一致的情況，使得殼體內壁出現臺階。除此之外，由于反轉之后的沖壓動作需在高溫下進行，所以該動作需要迅速、精準，這對工作人員的要求較高，并且在翻轉過程中鍛件的溫度會急劇下降，使得殼體的生產效率降低，另外，筒內壁部分位置受到二次高壓將會被嚴重拉傷，使得產品合格率較低。

技術實現思路

1、為了解決上述問題，本發明提供了一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝及使用方法。

2、本發明的技術方案是：一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，包括從上到下依次設置的上模座、外筒以及下模座，所述上模座上設有上沖頭，所述下模座上設有與上沖頭對應的下沖頭，所述上沖頭、下沖頭均延伸至外筒內部，所述外筒與下模座限位滑動并卡接，上模座與外筒之間設有上墊環，上墊環包括用于對外筒進行定位的定位墊環，以及用于在擠壓時限制零件尺寸的保護墊環，下沖頭與外筒之間設有下墊環。

3、說明：上述工裝在擠壓完成后可通過上沖頭上移，使上沖頭、下沖頭同時脫模，避免下沖頭與殼體粘連，由于無需上沖頭二次壓制，提高了殼體的生產效率，且避免了殼體內壁在二次壓制過程中產生拉傷，提高了產品合格率。

4、進一步地，所述外筒下端設有卡塊，所述下模座內壁具有使卡塊滑動的弧形卡槽，下模座上頂面具有使卡塊伸入弧形卡槽內的對接槽。

5、說明：上述卡接方式使外筒與下模座之間能夠發生相對移動，保證上沖頭向上移動時能夠帶動殼體與下沖頭分離。

6、進一步地，所述外筒內壁上設有多組呈放射狀設置的且用于向外筒內施加潤滑劑的涂液組件，每組涂液組件包括多個橫向設置的滑孔，以及設置在外筒側壁上且與滑孔一一對應連通的供液管，所述滑孔內滑動密封設有活塞以及滑柱，所述活塞一端通過連接桿與滑柱固定連接，所述滑孔內壁上設有與滑柱滑動配合釋放潤滑劑的儲存槽，所述儲存槽通過滑柱、連接桿以及活塞內依次連通的液體通道與滑孔連通，所述外筒內豎向限位滑動連接有與涂液組件一一對應的活動桿，且所述活動桿下端通過彈簧與外筒連接，所述連接桿上設有v型塊，活動桿上設有用于與v型塊一一對應配合推動連接桿左右滑動的壓柱。

7、說明：供液管可向滑孔內提供潤滑劑，在上模座向下移動時，上模座可下壓活動桿，使活動桿向下滑動，活動桿上的壓柱可下壓v型塊，并與供液管提供的液壓配合，使連接桿帶動滑柱進行一次伸縮，滑柱向內收縮時儲存槽內的潤滑劑可釋放至滑柱前端，在滑柱復位時會將潤滑劑推出，使潤滑劑施加至外筒內壁，在上模座向上移動時，活動桿可在彈簧作用下復位，使滑柱再進行一次收縮以施加潤滑劑，避免殼體與外筒粘連，保證殼體能夠與外筒分開。

8、進一步地，所述壓柱與活動桿上設有的盲孔滑動連接，且壓柱與盲孔之間通過彈簧連接，所述壓柱上套設有利用充放氣控制壓柱進行收縮或伸長的第二氣囊，活動桿上端固定套設設有與第二氣囊連通的第一氣囊，且所述上模座上設有與活動桿對應的對接孔，所述連接桿上設有用于利用壓柱伸長與其卡接的卡孔。

9、說明：在上模座未與活動桿對接時，壓柱與卡孔卡接，此時滑柱無法隨意滑動，避免滑柱在擠壓過程中發生收縮，導致殼體表面出現缺陷，在對接孔與活動桿對接時，上模座會先擠壓第一氣囊，第一氣囊內的氣體進入第二氣囊內，使壓柱收縮并與卡孔分離，此時連接桿可帶動滑柱進行滑動。

10、進一步地，所述對接孔側壁內設有多個與其通過彈簧連接的卡柱，所述活動桿上端設有與卡柱配合進行卡接的卡槽。

11、說明：在對接孔與活動桿對接后，卡柱可與卡槽卡接，在上模座向上移動時可帶動活動桿上移，避免彈簧彈力不足，導致活動桿無法復位，直至活動桿上移至頂點后，上模座繼續上移，卡柱會發生收縮，使卡柱與活動桿分開。

12、另一方面，上述較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝設計的使用方法，包括以下步驟：

13、s1、將外筒卡接至下模座上，控制上模座下降并在上模座下降過程中調整下模座的位置，使定位墊環能夠進入外筒內，隨后固定下模座的位置，此時上沖頭、下沖頭以及外筒同心；

14、s2、控制上模座上升使上沖頭完全退出外筒，并將定位墊環取下并替換為保護墊環；

15、s3、對坯料進行預熱，隨后將坯料放入外筒內，控制上模座下降，使上沖頭與下沖頭對坯料進行擠壓，得到殼體；

16、s4、擠壓完成后，控制上模座上升，由于殼體與上沖頭、下沖頭和外筒粘連，上沖頭上升過程中會帶動外筒上移，使殼體與下沖頭分離，直至外筒被下模座限位后無法繼續上移，隨著上模座繼續上升，上沖頭與殼體分離，隨后將外筒從下模座上取下，將殼體從外筒內取出。

17、說明：上述方法通過上沖頭與下沖頭同時脫模，避免了下沖頭與殼體粘連，且提高了生產效率，且避免了殼體內壁在二次壓制產生缺陷，提高了產品合格率。

18、進一步地，步驟s3中，所述坯料呈圓柱狀，且坯料保溫前對其兩端進行倒角，倒角半徑為r7～r9。

19、說明：圓柱狀的坯料具備更好的成型效果，倒角可減小坯料在沖壓過程中邊緣出現應力集中，提高殼體的表面質量。

20、進一步地，所述預熱方法為：將坯料750～850℃下保溫140～160min。

21、說明：保溫可改善坯料的塑性，降低擠壓難度，避免殼體內部出現缺陷。

22、本發明的有益效果是：

23、(1)本發明工裝在擠壓完成后可通過上沖頭上移，使上沖頭、下沖頭同時脫模，避免下沖頭與殼體粘連，由于無需上沖頭二次壓制，提高了殼體的生產效率，且避免了殼體內壁在二次壓制過程中產生拉傷，提高了產品合格率。

24、(2)本發明上模座向下移動時，上模座可下壓活動桿，使滑柱進行一次伸縮，以向外筒內壁施加潤滑劑，在上模座向上移動時，活動桿可在彈簧作用下復位，使滑柱再進行一次收縮以向外筒內壁施加潤滑劑，避免殼體與外筒粘連，保證殼體能夠與外筒分開。

25、(3)本發明方法通過上沖頭與下沖頭同時脫模，避免了下沖頭與殼體粘連，且提高了生產效率，且避免了殼體內壁在二次壓制產生缺陷，提高了產品合格率。

技術特征：

1.一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，包括從上到下依次設置的上模座(1)、外筒(5)以及下模座(8)，所述上模座(1)上設有上沖頭(4)，所述下模座(8)上設有與上沖頭(4)對應的下沖頭(6)，所述上沖頭(4)、下沖頭(6)均延伸至外筒(5)內部，所述外筒(5)與下模座(8)限位滑動并卡接，上模座(1)與外筒(5)之間設有上墊環，上墊環包括用于對外筒(5)進行定位的定位墊環(3)，以及用于在擠壓時限制零件尺寸的保護墊環(2)，下沖頭(6)與外筒(5)之間設有下墊環(7)。

2.根據權利要求1所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，所述外筒(5)下端設有卡塊(56)，所述下模座(8)內壁具有使卡塊(56)滑動的弧形卡槽，下模座(8)上頂面具有使卡塊(56)伸入弧形卡槽內的對接槽。

3.根據權利要求1所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，所述外筒(5)內壁上設有多組呈放射狀設置的且用于向外筒(5)內施加潤滑劑的涂液組件，每組涂液組件包括多個橫向設置的滑孔(51)，以及設置在外筒(5)側壁上且與滑孔一一對應連通的供液管(52)，所述滑孔(51)內滑動密封設有活塞(53)以及滑柱(54)，所述活塞(53)一端通過連接桿(55)與滑柱(54)固定連接，所述滑孔(51)內壁上設有與滑柱(54)滑動配合釋放潤滑劑的儲存槽(511)，所述儲存槽(511)通過滑柱(54)、連接桿(55)以及活塞(53)內依次連通的液體通道與滑孔(51)連通，所述外筒(5)內豎向限位滑動連接有與涂液組件一一對應的活動桿(57)，且所述活動桿(57)下端通過彈簧與外筒(5)連接，所述連接桿(55)上設有v型塊(58)，活動桿(57)上設有用于與v型塊(58)一一對應配合推動連接桿(55)左右滑動的壓柱(59)。

4.根據權利要求3所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，所述壓柱(59)與活動桿(57)上設有的盲孔滑動連接，且壓柱(59)與盲孔之間通過彈簧連接，所述壓柱(59)上套設有利用充放氣控制壓柱(59)進行收縮或伸長的第二氣囊(591)，活動桿(57)上端固定套設設有與第二氣囊(591)連通的第一氣囊(571)，且所述上模座(1)上設有與活動桿(57)對應的對接孔(11)，所述連接桿(55)上設有用于利用壓柱(59)伸長與其卡接的卡孔(551)。

5.根據權利要求4所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，所述對接孔(11)側壁內設有多個與其通過彈簧連接的卡柱(12)，所述活動桿(57)上端設有與卡柱(12)配合進行卡接的卡槽。

6.根據權利要求1所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝的使用方法，基于權利要求1～5任意一項所述一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝，其特征在于，包括以下步驟：

7.根據權利要求6所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝的使用方法，其特征在于，步驟s3中，所述坯料呈圓柱狀，且坯料保溫前對其兩端進行倒角，倒角半徑為r7～r9。

8.根據權利要求6所述的一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝的使用方法，其特征在于，所述預熱方法為：將坯料在750～850℃下保溫140～160min。

技術總結
本發明涉及模鍛技術領域，具體涉及一種較高殼體零件的反擠壓成形制造工裝及使用方法；包括從上到下依次設置的上模座、外筒以及下模座，上模座上設有上沖頭，下模座上設有下沖頭，上沖頭、下沖頭均延伸至外筒內部，外筒與下模座限位滑動并卡接，上模座與外筒之間設有上墊環，下沖頭與外筒之間設有下墊環。本發明工裝在擠壓完成后可通過上沖頭上移，使上沖頭、下沖頭同時脫模，避免下沖頭與殼體粘連，由于無需上沖頭二次壓制，提高了殼體的生產效率，且避免了殼體內壁在二次壓制過程中產生拉傷，提高了產品合格率。

技術研發人員：王世超,何向榮,鄭柯,賈金金,董曉陽,朱寶平,崔亞軍
受保護的技術使用者：陜西長羽航空裝備股份有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/6