[實用新型]自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720117865.1
• 申請日: 2007-12-30
• 公開（公告）號: CN201147810Y
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發(fā)明（設計）人: 于彥東;陳昌平
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: B21D37/16
• 分類號: B21D37/16;B21D37/10;B21D26/02
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所
• 代理人: 陳曉光

技術領域：

本實用新型涉及一種自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具。

背景技術：

鎂合金是目前工程應用中密度最輕的金屬結構材料，也是21世紀最有發(fā)展前景的金屬之一，以其優(yōu)良的性能得到廣泛關注。目前鎂合金板料的超塑氣體脹形技術是一個比較新穎而尚未成熟的技術。鎂合金板料的超塑氣體脹形具有強度剛度性能好、成形性能好、精度高、工序簡單、操作方便等優(yōu)點，但由于鎂合金板材超塑氣脹成形的成形溫度較高、設備依賴性強，加上設備體積龐大且造價昂貴，因而大大限制了人們對鎂合金板材超塑氣脹成形的實驗研究，造成目前對鎂合金板材超塑氣脹成形的研究大多借助于數(shù)值模擬分析而難以實驗分析。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，采用內(nèi)置高溫加熱元件對合金薄板和模具進行加熱，加熱效率高，使用安全。

上述的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：

自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，其組成包括：模具，所述的模具包括具有凸緣的加熱腔體，所述的加熱腔體上依次連接具有凸緣和多圈密封槽的座板、超塑合金板件、具有倒角且型腔可變的成形模具、厚度可調(diào)的墊塊，所述的模具四周與上方連接石棉絕熱層，所述的加熱腔體內(nèi)部裝有加熱電阻絲，所述的加熱電阻絲固定于金屬導線上，所述的金屬導線嵌入所述的加熱腔體中的石棉塊中，所述的座板具有脹形孔，所述的脹形孔連接進氣管，所述的成形模具連接熱電偶。

所述的自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，所述的座板密封槽內(nèi)裝有石棉密封圈，所述的成形模具倒角端連接超塑合金板件。

本實用新型的有益效果：

1.本模具采用內(nèi)置高溫加熱元件對合金板和模具進行加熱，并用獨特的多圈密封結構和孔形進氣結構保證實驗的可靠性和合理性，同時，在模具周邊采用硅酸鹽石棉隔熱材料，保證了加熱的效率，模具的一側裝有熱電偶，方便了在實驗過程中對溫度的監(jiān)控。座板和加熱腔體的凸緣能夠在放置模具時起到定位作用。

2.模具小巧輕便，成本低，靈活性高，方便安全。

3.加熱效率高，加熱范圍大，可廣泛用于各種超塑合金板材。

4.模具結構簡單，模具型腔的形狀可根據(jù)實際需要進行調(diào)整，達到成形工件、脹形實驗及材料性能測試等多重功效。

5.可操作性強，配以溫控設備和壓力控制設備可以實現(xiàn)復雜的溫控需求和成形加壓需求。

6.進氣孔位于座板上，其分布和數(shù)量可以隨具體需要進行調(diào)整。

附圖說明：

附圖1是本產(chǎn)品的結構示意圖。圖中箭頭所示為壓力機壓頭方向。

附圖2是成形模具倒角端的示意圖。

具體實施方式：

實施例1：

自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，其組成包括：模具1，所述的模具包括具有凸緣的加熱腔體2，所述的加熱腔體上依次連接具有凸緣和多圈密封槽的座板3、超塑合金板件、具有倒角且型腔可變的成形模具4、厚度可調(diào)的墊塊5，所述的模具四周與上方連接石棉絕熱層6，所述的加熱腔體內(nèi)部裝有加熱電阻絲7，所述的加熱電阻絲固定于金屬導線8上，所述的金屬導線嵌入所述的加熱腔體中的石棉塊9中，所述的座板具有脹形孔10，所述的脹形孔連接進氣管11，所述的成形模具連接熱電偶12。

實施例2：

自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，其組成包括：模具1，所述的模具包括具有凸緣的加熱腔體2，所述的加熱腔體上依次連接具有凸緣和多圈密封槽的座板3、超塑合金板件、具有倒角且型腔可變的成形模具4、厚度可調(diào)的墊塊5，所述的模具四周與上方連接石棉絕熱層6，所述的加熱腔體內(nèi)部裝有加熱電阻絲7，所述的加熱電阻絲固定于金屬導線8上，所述的金屬導線嵌入所述的加熱腔體中的石棉塊9中，所述的座板具有脹形孔10，所述的脹形孔連接進氣管11，所述的成形模具連接熱電偶12。

所述的自加熱式合金薄板超塑氣脹成形模具，所述的座板密封槽內(nèi)裝有石棉密封圈13，所述的成形模具倒角端連接超塑合金板件。

壓邊、密封結構中所用密封材料為石棉密封圈，加熱腔體內(nèi)部裝有加熱電阻絲，電阻絲采用并聯(lián)方式固定在具有一定強度的金屬導線上，同時金屬導線被嵌入放置在石棉塊中，通過石棉塊將導線和電熱電阻絲固定在加熱腔體中。

將模具和鎂合金板材一起加熱至300-320℃，保溫20-30分鐘，打開氣瓶閥門，同時調(diào)整初始氣體壓力為0.1Mpa，按規(guī)定加壓曲線規(guī)律進行加壓，氣體壓力逐漸升高至1Mpa，試樣無破壞則保壓15分鐘。

斷開電源，并閉氣瓶閥門，取出熱電偶，打開模具周圍的石棉層環(huán)套使模具冷卻，然后取出成形件。

脹形用氣體為氮氣或惰性氣體，氣體用帶有氣壓計和安全閥的氣瓶盛裝。