专利名称：高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及航空、航天、核电等特殊领域所使用高温合金螺栓的热镦成型装 置，特别涉及的是一种高温合金螺栓闭式浮动热镦模成型装置。
技术背景我国的航空、航天用高温合金螺栓，没有明确要求具体的成型制造技术。传统的方 法是全部采用机械加工去除材料的方法制造，这种工艺不仅生产效率低下、材料利用率低， 而且不能充分发挥材料的性能，往往“大材小用”;后来为了提供生产效率，一些单位尝试采 用开式模锻的方法成型螺栓头部，这种方法只是简化了螺栓头部的制造工艺，提高了生产 效率，但螺栓头的棱角部位不易充满，所需设备吨位大，模具寿命短，不能满足欧美航空图 样及标准的要求，而且随着我国大推重比航空发动机的开发，也将不能满足我国未来高强 度航空、航天用螺栓的要求。欧美的航空、航天用高温合金螺栓图样，明确要求采用热镦成 型技术，制造螺栓除了磨削工艺外，不允许采用其它去除材料的加工方法，而且还要满足除 传统拉伸性能以外的疲劳性能、金属流线、晶相组织等更高的要求。欧美航空强国普遍是 专业化的工厂采用专用的螺栓热镦机组进行生产，这种设备虽然技术上都满足要求，但数 百万元的设备投资，只适于大批大量生产，不适用于我国这种专业化程度不高的中小批量 生产
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种结构简单，成本低廉，能提高所加工的高温合 金螺栓整体抗拉强度，提高零件加工效率，降低加工时间和加工成本的高温合金螺栓闭式 浮动模热镦成型装置。本实用新型的目的是这样来实现的本实用新型高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，包括上模板、下模板、装在上模 板上的模柄、位于模柄中且上端伸出模柄与模柄间隙配合的打杆，位于上、下模板间分别通 过连接件连接在上、下模板上的上模套、含下螺栓型腔的下模块，顶部位于上模套腔内的上 模板下部伸出上模套，在上模块上有相对于下模块下螺栓型腔的上螺栓型腔，上冲头位于 上模套腔内而下端位于上模块上螺栓型腔中，位于下模块下顶杆腔内的下顶杆的顶端伸入 下模块下螺栓型腔中而下端滑动穿过下模块上的孔而伸出下模块外，打杆与模柄间隙配 合，传递压力机镦头压力带动上冲头下行。上述的上模套腔上部装有上模垫，上冲头头部伸入上模垫上的孔中与之滑动配 合，在上模垫与上模块内腔间有装在上冲头上且上端紧顶在上模垫端部的模具弹簧，上模 块内腔的模具弹簧顶住上冲头，使每次冲压后上冲头复位至最高位置。上述的上模垫与上模块间有浮动间隙，根据螺栓头部尺寸的不同，调节该间隙则 可调节上冲头的行程。将本实用新型放在冲床工作台上，当冲床滑块下行至上模块和下模块接触时，上、
3下模块及上冲头和下顶杆间形成封闭的模具型腔，将螺栓毛坯完全包围在其中；当冲床滑 块继续下行至滑块到下死点时，上冲头对封闭型腔中的螺栓毛坯进行顶镦成型；冲床滑块 回程时，模具弹簧顶起上冲头复位，下顶杆将已成型的螺栓从模具型腔中顶出。热镦成型后的合金螺栓毛坯再进行磨削和滚丝，所加工的螺栓经过抗拉力测试， 完全达到了航空用高温合金螺栓图样及标准的要求且生产效率比传统的特种材料螺栓切 削加工要高80%以上。采用普通冲压设备，加上通用的感应加热装置，即可投入批量生产，而且只需要热 镦、磨削和滚丝三道工序即可成型螺栓，完全满足欧美航空用高温合金螺栓图样及标准的 要求。使用普通冲压设备和本实用新型装置便可实现航空、航天、核电等特殊行业用高 温合金螺栓的无飞边热镦；不仅免除购买专用热镦设备的数十万高额投入，而且简化了模 具结构，延长了模具寿命，省去了切边工序，提高了劳动生产率，更重要的是无飞边热镦螺 栓的头部因为不用切边，金属流线得以保持连续，因而螺栓的疲劳性能和缺口敏感性等机 械性能比切边的螺栓要高，能更好地满足特殊环境下螺栓的使用要求。本实用新型结构简单，成本低廉，能提高所加工的高温合金螺栓整体抗拉强度，提 高零件加工效率，降低加工时间和加工成本。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本实施例高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，包括上模板1、下模板 2、装在上模板上的模柄3、位于模柄中且上端伸出模柄且与模柄间隙配合的打杆4，位于 上、下模板间分别通过螺钉5连接在上、下模板上的上模套6、含下螺栓型腔7的下模块8。 顶部位于上模套腔9内的上模块10下部伸出上模套与下模块相对。在上模块上有相对于 下螺栓型腔的上螺栓型腔11，上冲头位于上模套腔内而下端位于上模块上螺栓腔中。位于 下模块下顶杆腔12内的下顶杆13的顶端伸入下模块下螺栓型腔中而下端滑动穿过下模块 上的孔14而伸出下模块外。上模套腔上部装有上模垫15，上冲头16头部伸入上模垫上的 孔17中与之滑动配合。在上模垫与上模块内腔间有装在上冲头上且上端紧顶在上模垫端 部的模具弹簧18。上模垫与上模块间有浮动间隙19。
权利要求高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，其特征在于包括上模板、下模板、装在上模板上的模柄、位于模柄中且上端伸出模柄与模柄间隙配合的打杆，位于上、下模板间分别通过连接件连接在上、下模板上的上模套、含下螺栓型腔的下模块，顶部位于上模套腔内的上模块下部伸出上模套，在上模块上有相对于下模块下螺栓型腔的上螺栓型腔，上冲头位于上模套腔内而下端位于上模块上螺栓型腔中，位于下模块下顶杆腔内的下顶杆的顶端伸入下模块下螺栓型腔中而下端滑动穿过下模块上的孔而伸出下模块外。
2.如权利要求1所述的高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，其特征在于上模套腔上 部装有上模垫，上冲头头部伸入上模垫上的孔中与之滑动配合，在上模垫与上模块内腔间 有装在上冲头上且上端紧顶在上模垫端部的模具弹簧。
3.如权利要求2所述的高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，其特征在于上模垫与上 模块间有浮动间隙。
专利摘要本实用新型提供了一种高温合金螺栓闭式浮动模镦成型装置，包括上模板、下模板、装在上模板上的模柄、位于模柄中且上端伸出模柄与模柄间隙配合的打杆，位于上、下模板间分别通过连接件连接在上、下模板上的上模套、含下螺栓型腔的下模块，顶部位于上模套腔内的上模块下部伸出上模套，在上模块上有相对于下螺栓型腔的上螺栓型腔，上冲头位于上模套腔内而下端位于上模块上螺栓型腔中，位于下模块下顶杆腔内的下顶杆的顶端伸入下模块下螺栓型腔中而下端滑动穿过下模块上的孔而伸出下模块外。本实用新型结构简单，成本低廉，能提高所加工的高温合金螺栓整体抗拉强度，提高零件加工效率，降低加工时间和加工成本。
文档编号B21K1/44GK201579354SQ20092029752
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者龚天翔 申请人:成都航利航空科技有限责任公司