[實用新型]一種帶上下脫模機構的分體式半固態金屬微觸變成形裝置

有效

• 申請號: 201220053815.2
• 申請日: 2012-02-20
• 公開（公告）號: CN202498170U
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 婁心洋;梅德慶;姚喆赫;施慶波;陳子辰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B21D45/08
• 分類號: B21D45/08;B21D37/10;B21D37/16;B21D22/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本實用新型涉及一種半固態金屬微觸變成形裝置，尤其涉及一種帶上下脫模機構的分體式半固態金屬微觸變成形裝置。

背景技術

由美國麻省理工學院Flemings等人提出的半固態金屬成形技術，作為一種先進的金屬材料加工技術，該工藝介于固態金屬成形和液態金屬成形之間，融合了塑性成形和鑄造工藝優點，具有凝固收縮小、偏析小、產品質量高、近凈成形等優良特性，被認為是21世紀最有發展前途的金屬成形技術之一。如今國內外學者已經對半固態金屬成形進行了大量的研究工作，在制坯、重熔加熱、零件成形、組織與力學性能、加工環節數值模擬以及合金流變學研究等許多方面取得了重大進展。

金屬半固態成形工藝主要有兩種：一種是觸變成形，將制漿與成形結合在一起；另一種是流變成形，將制坯和成形結合在一起。

半固態金屬微觸變成形是半固態金屬成形與微成形相結合的技術，該技術可以與金屬加工工藝相結合，其載體就是微成形裝置。目前，國內仍沒有建立半固態金屬微成形裝置相關方面比較系統的設計理論。為了將半固態金屬微成形技術投入到產業化應用中，從而提供一種適合低成本、大批量和高效的金屬微成形加工方法，關鍵在于微成形裝置的設計和制造。

作為微成形裝置的一部分，模具結構對微零件成形質量有著重要的影響。目前存在的模具結構大多成形大尺寸零件，尚不能應用于半固態微觸變成形領域。因此，需要開發出可有效改善加工工藝、降低生產成本的新型微成形模具。

中國專利（號200710175244.3）公開了一種半固態成形模具及使用方法。該模具是由模架、模體、定徑模連為一整體，其內形成空腔，該空腔分為三段；在模架段空腔和模體段空腔之間的連接段設有分流錐；定徑模段空腔為帶有

0°~?3°錐度的圓筒狀，且錐度＞0；在模架與模體上安裝有加熱器；在定徑模內安裝有冷卻室。該方法具有加工工藝流程短、能耗低等特點，但卻無法用于微成形加工，且沒有脫模機構，影響了生產效率。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種帶上下脫模機構的分體式半固態金屬微觸變成形裝置，解決了在半固態微觸變成形加工過程中無法脫模的問題，并且可以根據需要，安裝不同規格的沖頭，用來加工不同形狀和尺寸的零件。

本實用新型所采用的技術方案是：

本實用新型包括上模和下模；其中：

1）上模：包括上模連接板、加熱塊、沖頭、四根上模加熱棒、上模熱電偶和脫模螺母；上模連接板下端與加熱塊上端同軸相連；加熱塊四個盲孔中分別布置有一個圓筒形上模加熱棒；靠近上模連接板處的加熱塊徑向孔中安裝用于測溫的上模熱電偶；加熱塊下端與沖頭同軸相連；脫模螺母與加熱塊下端相連；沖頭端面露出脫模螺母，沖頭下端面加工有微孔陣列；

2）下模：包括成形腔體、下模熱電偶、四根下模加熱棒、支撐腔體和頂桿；成形腔體中心開有成形腔，成形腔上部為圓形凹槽，成形腔下部為倒圓臺形凹槽；在倒圓臺形凹槽側面的成形腔體中有上下錯開的四個孔，四個孔中分別布置有一個圓筒形下模加熱棒；成形腔體徑向孔中安裝用于測溫的下模熱電偶；支撐腔體為中空結構，中心孔中放置頂桿；支撐腔體下部兩側加工有通槽；頂桿上段為倒圓臺，倒圓臺尺寸與成形腔體下部倒圓臺形凹槽一致；頂桿下段為圓柱體結構，位于支撐腔體通槽位置的頂桿開有徑向通孔；成形腔體與支撐腔體相連。

所述沖頭下端面的微孔陣列為具有相同的孔深和中心距的陣列圓孔，微孔陣列為圓形、方形或三角。

所述脫模螺母四周均布削平和開有沉孔。

本實用新型具有的有益效果是：

（1）本實用新型上下模均帶有自動脫模機構，零件粘于上模或粘于下模均可實現脫模，解決了加工過程中無法脫模的問題；

（2）模具采用分體式結構，用于成形零件的沖頭單獨制造。只需通過改變沖頭結構（無需改變其余部件結構、尺寸），即可實現不同結構尺寸零件的成形，有效地降低模具設計與制造成本，提高了生產效率。

附圖說明：

圖1是本實用新型的結構裝配原理圖。

圖2是本實用新型沖頭仰視圖。

圖3是本實用新型脫模螺母俯視圖。

圖4是本實用新型成形腔體主視圖。

圖5是本實用新型成形腔體三維實體圖。

????圖中：1.上模連接板，2.螺釘，3.螺釘，4.上模加熱棒，5.加熱塊，6.脫模螺母，7.沖頭，8.成形腔體，9.上模熱電偶，10.下模加熱棒，11.支撐腔體，12.頂桿，13.螺釘，14.下模熱電偶。

具體實施方式