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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410606303.8 (22)申请日 2014.10.31 B21D 39/20(2006.01) B21D 37/10(2006.01) (71)申请人沈阳黎明航空发动机（集团）有限责 任公司 地址 110043 辽宁省沈阳市大东区东塔街6 号 (72)发明人王立成 段新民 邵天巍 石晓东 (74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限 公司 21109 代理人崔兰莳 (54) 发明名称 一种用于环波锥筒的胀形模具 (57) 摘要 一种用于环波锥筒的胀形模具，属于模具胀 形加工技术领域，是涉及一种用于环波锥筒的胀 形模具。本发明解。
2、决了环波锥筒在胀形成型过 程中因两端直径相差较大而造成的难以取放的问 题，以及由于高度较高造成的环波锥筒在成型过 程中上下端口尺寸精度不一致的技术问题，实现 环波锥筒整体模具胀形加工。本发明包括外环机 构和内环机构，外环机构由外环、托板、下模板、若 干个外胀瓣及若干个外导滑板组成，内环机构由 模芯、上模板、固定板，第一螺钉、第二螺钉、第一 弹簧、第二弹簧、若干个内胀瓣及若干个内导滑板 组成。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104368710 A (43)申请公布日 2015.0。
3、2.25 CN 104368710 A 1/1页 2 1.一种用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于包括外环机构和内环机构，外环机构由 外环、托板、下模板、若干个外胀瓣及若干个外导滑板组成，外环固定在下模板的顶面上，外 环的内侧壁为倾斜面、且上端内径大于下端内径，在外环的内侧壁上固定有若干个外导滑 板，在下模板的顶部、外导滑板的内侧设置有托板，在托板下方的下模板上设置有若干个顶 杆孔，外胀瓣与外导滑板一一对应，在外胀瓣上设置有导滑槽，外胀瓣通过导滑槽与外导滑 板形成滑动配合，内环机构由模芯、上模板、固定板，第一螺钉、第二螺钉、第一弹簧、第二弹 簧、若干个内胀瓣及若干个内导滑板组成，模芯固定在上模板。
4、的底部，模芯的外侧壁与外环 的内侧壁平行设置，在模芯的外侧壁上设置有若干个导滑槽，内导滑板与内胀瓣一一对应， 内导滑板固定在内胀瓣的内侧壁上，内导滑板与模芯的导滑槽形成滑动配合，内环机构的 内胀瓣的外侧壁、外环机构的外胀瓣的内侧壁均为环波状、且相互配合；固定板通过螺栓固 定在上模板的下方，在固定板上倾斜设置有第一螺钉、第二螺钉，第一螺钉、第二螺钉均与 固定板浮动连接，第一螺钉的底端与外胀瓣的顶面相接触，且在外胀瓣与固定板之间的第 一螺钉上设置有第一弹簧，第二螺钉的尾部与内胀瓣的顶面固定连接，且在内胀瓣与固定 板之间的第二螺钉上设置有第二弹簧。 2.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其。
5、特征在于所述外导滑板的数量 为八个，且沿外环的内侧壁圆周均匀分布。 3.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于所述内导滑板的数量 为八个，且沿内胀瓣的内侧壁圆周均匀分布。 4.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于所述第一螺钉的钉头 与外胀瓣的顶面相接触，第一螺钉的钉尾设置有螺母。 5.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于在所述上模板与固定 板之间的螺栓上设置有限位柱。 6.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于所述第一、第二弹簧 均采用强力弹簧。 7.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于所述第一、第二螺钉 均。
6、与外环的内侧壁相互平行设置。 8.根据权利要求1所述的用于环波锥筒的胀形模具，其特征在于在所述模芯的底面上 固定有限位环，限位环位于托板的顶面上。 权 利 要 求 书CN 104368710 A 1/4页 3 一种用于环波锥筒的胀形模具 技术领域 0001 本发明属于模具胀形加工技术领域，是涉及一种用于环波锥筒的胀形模具。 背景技术 0002 某航空发动机的环波锥筒为环形回转体波棱件，其结构如图3所示，目前，一般采 用滚轮滚压成型加工，滚压精度低，无法保证尺寸公差；另外常见的加工方法是采用模具胀 形加工，胀形模具按结构分为内胀式、外收内胀式两种胀形模具。 0003 内胀式胀形模具为最基本的结构。
7、，模具由上模板、下模板、胀瓣、模芯等部件组成， 加工时，将待加工制件套在胀瓣外，当设备下压时，上模板带动模芯向下运动，通过模芯与 胀瓣的斜度配合，并通过装在胀瓣上的导滑板与垫板上加工的滑道配合，推动胀瓣沿径向 运动，将待加工制件加工成需要的形状，但这种内胀型胀形模具结构简单，只能加工母线为 直线的回转体零件。 0004 外收内胀式胀形模具较内胀式胀形模的结构复杂，在内胀型胀形模具的基础上增 加了外环块和外胀瓣，零件成型时，外胀瓣在外环块的作用下形成符合制件最终状态的外 模，胀瓣继续向外胀，最终与外胀瓣合模，使零件成型为母线为复杂型面的回转体零件；这 种外收内胀式胀形模具的缺点是制件上、下端直径。
8、相差不能过大，且母线形状不能太深，制 件高度不能太高，否则无法取放零件，而且容易造成上下端直径不均，尺寸精度差。 0005 根据环波锥筒的结构特征分析，上述两种结构的胀形模具均不能满足环波锥筒的 胀形加工。 发明内容 0006 针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于环波锥筒的胀形模具，该模具解 决了环波锥筒在胀形成型过程中因两端直径相差较大而造成的难以取放的问题，以及由于 高度较高造成的环波锥筒在成型过程中上下端口尺寸精度不一致的技术问题，实现环波锥 筒整体模具胀形加工。 0007 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于环波锥筒的胀形模具，包 括外环机构和内环机构，外环机构由外。
9、环、托板、下模板、若干个外胀瓣及若干个外导滑板 组成，外环固定在下模板的顶面上，外环的内侧壁为倾斜面、且上端内径大于下端内径，在 外环的内侧壁上固定有若干个外导滑板，在下模板的顶部、外导滑板的内侧设置有托板，在 托板下方的下模板上设置有若干个顶杆孔，外胀瓣与外导滑板一一对应，在外胀瓣上设置 有导滑槽，外胀瓣通过导滑槽与外导滑板形成滑动配合，内环机构由模芯、上模板、固定板， 第一螺钉、第二螺钉、第一弹簧、第二弹簧、若干个内胀瓣及若干个内导滑板组成，模芯固定 在上模板的底部，模芯的外侧壁与外环的内侧壁平行设置，在模芯的外侧壁上设置有若干 个导滑槽，内导滑板与内胀瓣一一对应，内导滑板固定在内胀瓣的内。
10、侧壁上，内导滑板与模 芯的导滑槽形成滑动配合，内环机构的内胀瓣的外侧壁、外环机构的外胀瓣的内侧壁均为 环波状、且相互配合；固定板通过螺栓固定在上模板的下方，在固定板上倾斜设置有第一螺 说 明 书CN 104368710 A 2/4页 4 钉、第二螺钉，第一螺钉、第二螺钉均与固定板浮动连接，第一螺钉的底端与外胀瓣的顶面 相接触，且在外胀瓣与固定板之间的第一螺钉上设置有第一弹簧，第二螺钉的尾部与内胀 瓣的顶面固定连接，且在内胀瓣与固定板之间的第二螺钉上设置有第二弹簧。 0008 所述外导滑板的数量为八个，且沿外环的内侧壁圆周均匀分布。 0009 所述内导滑板的数量为八个，且沿内胀瓣的内侧壁圆周均匀。
11、分布。 0010 所述第一螺钉的钉头与外胀瓣的顶面相接触，第一螺钉的钉尾设置有螺母。 0011 在所述上模板与固定板之间的螺栓上设置有限位柱。 0012 所述第一、第二弹簧均采用强力弹簧。 0013 所述第一、第二螺钉均与外环的内侧壁相互平行设置。 0014 在所述模芯的底面上固定有限位环，限位环位于托板的顶面上。 0015 本发明的有益效果： 0016 本发明解决了采用滚轮滚压造成的尺寸精度差的问题，提高了成型精度，实现了 环波锥筒精密成型的要求，并解决了采用现有胀形模具无法精确成型的技术难题。 0017 本发明采用内、外导滑板引导，使内、外胀瓣在有限行程内实现最大量的径向位 移，从而解决胀。
12、形成型前后的制件取放问题，保证模具胀形运动的顺利实现；该发明适用于 各种环波锥筒胀形加工，年产值约4050万元，其应用前景十分广阔。 附图说明 0018 图1为本发明的用于环波锥筒的胀形模具的结构示意图； 0019 图2为图1的A-A剖视图； 0020 图3为环波锥筒的结构示意图； 0021 图中，1-下模板，2-上模板，3-内胀瓣，4-外环，5-外胀瓣，6-模芯，7-限 位环，8-托板，9-内导滑板，10-外导滑板，11-固定板，12-限位柱，13第一螺钉， 14-螺母，15第二螺钉，16-圆柱销，17第三螺钉，18第一弹簧，19-下顶杆，20-吊 挂,21螺栓，22第二弹簧,23-顶杆孔。。
13、 具体实施方式 0022 下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。 0023 如图1所示，一种用于环波锥筒的胀形模具，包括外环机构和内环机构，外环机构 由外环4、托板8、下模板1、八个外胀瓣5及八个外导滑板10组成，外环4通过固定螺栓固 定在下模板1的顶面上，外环4的内侧壁为倾斜面、且上端内径大于下端内径，八个外导滑 板10通过圆柱销16和第三螺钉17固定在外环4的内侧壁上，在下模板1的顶部、外导滑 板10的内侧设置有托板8，在托板8下方的下模板1上均匀设置有八个顶杆孔23，外胀瓣5 与外导滑板10一一对应，在外胀瓣5上设置有导滑槽，外胀瓣5通过导滑槽与外导滑板10 形成滑动配合，。
14、保证运动方向的准确性，并保证在胀形成型过程中外胀瓣5不发生倾斜；内 环机构由模芯6、上模板2、固定板11，第一螺钉13、第二螺钉15、第一弹簧18、第二弹簧22、 八个内胀瓣3及八个内导滑板9组成，模芯6通过连接螺栓固定在上模板2的底部，模芯6 的外侧壁与外环4的内侧壁平行设置，在模芯6的外侧壁上设置有八个导滑槽，内导滑板9 与内胀瓣3一一对应，内导滑板9固定在内胀瓣3的内侧壁上，内导滑板9与模芯6的导滑 说 明 书CN 104368710 A 3/4页 5 槽形成滑动配合，保证运动方向的准确性；内环机构的内胀瓣3的外侧壁、外环机构的外胀 瓣5的内侧壁均为环波状、且相互配合；固定板11通过螺栓。
15、21固定在上模板2的下方，在 固定板11上倾斜设置有第一螺钉13、第二螺钉15，第一螺钉13、第二螺钉15均与固定板 11浮动连接，第一螺钉13、第二螺钉15能够沿着固定板11移动，第一螺钉13的底端与外 胀瓣5的顶面相接触，且在外胀瓣5与固定板11之间的第一螺钉13上设置有第一弹簧18， 第二螺钉22的尾部与内胀瓣3的顶面固定连接，且在内胀瓣3与固定板11之间的第二螺 钉15上设置有第二弹簧22。 0024 所述外导滑板10沿外环4的内侧壁圆周均匀分布。 0025 所述内导滑板9沿内胀瓣3的内侧壁圆周均匀分布。 0026 所述第一螺钉13位于固定板11下方的钉头与外胀瓣5的顶面相接触，在第一。
16、螺 钉13位于固定板11上方的钉尾设置有螺母14，防止第一螺钉13从固定板11上脱离。 0027 在所述上模板2与固定板11之间的螺栓21上设置有限位柱12。 0028 所述第一、第二弹簧均采用强力弹簧。 0029 所述第一、第二螺钉均与外环4的内侧壁相互平行设置。 0030 在所述模芯6的底面上固定有限位环7，限位环7位于托板8的顶面上。 0031 在所述外环机构的外环4的外侧壁上沿圆周均匀固定有吊挂20。 0032 下面结合附图说明本发明的使用过程。 0033 如图1所示，采用本发明胀形模具制作环波锥筒的过程，具体步骤如下所示： 0034 步骤一：准备坯料：坯料为与环波锥筒锥度相同的圆锥筒。
17、，其外径比环波锥筒的 外径波谷至少小5mm，由板材的两端焊接在一起制成； 0035 步骤二：模具安装：将本发明的胀形模具安装在液压机上，本发明的下模板1通过 压板与液压机的下平台压紧连接，上模板2通过压板与液压机的上平台压紧连接，将顶杆 19的底端放入液压机顶杆孔内，顶杆19的顶端穿过下模板1的顶杆孔23顶在托板8的底 部； 0036 步骤三：装料：升起液压机的上平台，带动上模板2上升，从而带动模芯6和固定 板11上升，由于第二螺钉15与固定板11为浮动连接，与第二螺钉15固定连接的内胀瓣3 不发生移动，由于模芯6上升，则内胀瓣3沿模芯6的导滑槽相对下移，内胀瓣3在相对下移 的同时向内收缩，当。
18、第二螺钉15的头部与固定板11的顶面接触时，第二螺钉15带动内胀 瓣3上升，当内胀瓣3的底面与外胀瓣3的顶面之间的距离高于坯料的高度时，启动液压机 下顶出缸，使顶杆19推动托板8向上运动，从而推动外胀瓣5沿着外导滑板10向上运动， 外胀瓣5向外胀出，模具打开，在外胀瓣5的内侧壁上装入坯料； 0037 步骤四：胀形成型：坯料装好后，液压机下顶出缸下落，使托板8回落到与下模板 1的顶面接触，液压机的上平台下压，使模芯6与内胀瓣3同时下落，直至内胀瓣3落到托 板上、停止下落，液压机的上平台继续下压，模芯6继续下落，模芯6与内胀瓣3相对滑移， 内胀瓣3沿圆周径向向外胀出，同时固定板11压缩第一、第二弹。
19、簧，使内、外胀瓣压紧在托 板8上，防止内、外胀瓣错位，随着液压机的上平台下压，内胀瓣3在模芯6的径向分力作用 下、外胀瓣5在外环4的径向分力作用下合模，使夹在内、外胀瓣间的坯料胀形成型为环波 锥筒； 0038 步骤五：开模取料：环波锥筒成型结束后，重复操作步骤三(升起液压机的上平 说 明 书CN 104368710 A 4/4页 6 台，带动上模板2上升，从而带动模芯6和固定板11上升，由于第二螺钉15与固定板11为 浮动连接，与第二螺钉15固定连接的内胀瓣3不发生移动，由于模芯6上升，则内胀瓣3沿 模芯6的导滑槽相对下移，内胀瓣3在相对下移的同时向内收缩，当第二螺钉15的头部与 固定板11的顶面接触时，第二螺钉15带动内胀瓣3上升，当内胀瓣3的底面与外胀瓣3的 顶面之间的距离高于坯料的高度时，启动液压机下顶出缸，使顶杆19推动托板8向上运动， 从而推动外胀瓣5沿着外导滑板10向上运动，外胀瓣5向外胀出，)至模具打开，成型的环 波锥筒与内、外胀瓣分离，且环波锥筒与内、外胀瓣之间有充足的空间，取下环波锥筒。 说 明 书CN 104368710 A 1/2页 7 图1 说 明 书 附 图CN 104368710 A 2/2页 8 图2 图3 说 明 书 附 图CN 104368710 A 。