[實(shí)用新型]一種超塑成形模具

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720713382.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN207204962U
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)峰;杜志豪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京達(dá)峰成形科技有限公司
• 主分類號(hào): B21D26/031
• 分類號(hào): B21D26/031
• 代理公司: 鄭州銘晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)41134
• 代理人: 郭麗娜

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及金屬材料成形模具領(lǐng)域，特別涉及一種超塑成形模具。

背景技術(shù)

金屬的塑性通常用延伸率表示，其值一般小于40％，但在特定的條件下金屬呈超塑性，延伸率可提高幾十到幾百倍，達(dá)到2000％以上，流動(dòng)應(yīng)力降低為原來的幾十分之一，不會(huì)出現(xiàn)加工硬化。超塑成形是利用金屬材料在某些特定的條件下所具有的超塑性變形能力進(jìn)行成形的方法，超塑成形工藝按成形介質(zhì)可分為氣壓成形、液壓成形、無模成形、無模拉拔，其中在航空航天領(lǐng)域中，應(yīng)用最為廣泛的超塑成形方法是板材氣壓成形，也稱吹塑成形，吹塑成形是一種用低能、低壓獲得大變形量的板料成形技術(shù)，該技術(shù)通過設(shè)計(jì)制造專用模具，在模具與板料中間形成一個(gè)封閉的壓力空間，板材被加熱到超塑性溫度后，在氣體作用下，板材產(chǎn)生超塑性變形，逐漸向模具型面靠近，直至同模具完全貼合形成預(yù)定形狀。如圖2所示，現(xiàn)有的模具上設(shè)有溝槽，溝槽寬度和高度分別為1mm，溝槽長(zhǎng)度根據(jù)具體情況設(shè)定，溝槽一方面能夠用作密封，另一方面可以防止板材與模具滑動(dòng)。通過對(duì)模具施加一定的壓力，在模具溝槽部位由于存在空缺，在壓力作用下板材會(huì)產(chǎn)生塑性變形，而溝槽部位為唯一可流動(dòng)部位，板材部分進(jìn)入并充填模具溝槽，模具與板材之間構(gòu)成一個(gè)封閉的空間，通入氣體即可實(shí)現(xiàn)超塑氣壓成形，板材塑性變形填充模具溝槽實(shí)現(xiàn)密封和防滑，但是在板材成形后取件時(shí)由于在溝槽部位模具與板材的緊密粘合使成品脫模困難，需要強(qiáng)力脫模從而易引起不必要的變形。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種壓邊力小、脫模方便、對(duì)成品成形質(zhì)量影響小的超塑成形模具。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:

一種超塑成形模具，包括上模和下模，上模上設(shè)有進(jìn)氣口，下模上設(shè)有排氣口，上模上還設(shè)有溝槽，溝槽的寬度為5mm-10mm，高度為5mm，在溝槽內(nèi)設(shè)有封嚴(yán)環(huán)。

優(yōu)選的，所述溝槽的寬度為5mm。

所述封嚴(yán)環(huán)為現(xiàn)有的封嚴(yán)環(huán)，封嚴(yán)環(huán)的橫切面為豎立的M形，封嚴(yán)環(huán)的長(zhǎng)度與溝槽的長(zhǎng)度相等。

本實(shí)用新型將原有的溝槽擴(kuò)大至寬度與高度均為5mm，并在溝槽內(nèi)設(shè)置封嚴(yán)環(huán)，利用封嚴(yán)環(huán)與模具和板材之間的良好接觸實(shí)現(xiàn)密封，且封嚴(yán)環(huán)可進(jìn)行一定量的豎直方向上的變形，在取件時(shí)具有豎直方向上的彈力，可減小脫模需要的力，一定程度上避免了對(duì)成品造成的不必要破壞，另外由于密封通過封嚴(yán)環(huán)實(shí)現(xiàn)，在溝槽部位板材不需要產(chǎn)生大的變形向溝槽內(nèi)填充，只需保證模具與板材不會(huì)相互滑動(dòng)即可，所以上模、下模對(duì)板材的壓力可適當(dāng)減小，避免了模具與板材之間的過度粘合，進(jìn)一步減小脫模需要的力的同時(shí)也減小了對(duì)成品成形質(zhì)量的影響。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的部分結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型封嚴(yán)環(huán)的橫截面示意圖。

具體實(shí)施例

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖3和圖4，一種超塑成形模具，包括上模1和下模2，上模1上設(shè)有進(jìn)氣口6，下模2上設(shè)有排氣口7，上模1和下模2內(nèi)腔共同形成模腔8，上模1下端在與下模2上端相接觸的部分上設(shè)有溝槽3，溝槽3的寬度為5mm，高度為5mm，在溝槽3內(nèi)裝有封嚴(yán)環(huán)5，封嚴(yán)環(huán)5的橫切面為豎立的M形，封嚴(yán)環(huán)5的長(zhǎng)度與溝槽3的長(zhǎng)度相等，并且封嚴(yán)環(huán)5只在本實(shí)用新型工作時(shí)放進(jìn)溝槽3內(nèi)。

工作時(shí)，先將封嚴(yán)環(huán)5置于溝槽3內(nèi)，然后把板材4放到上模1與下模2之間并對(duì)應(yīng)好位置，啟動(dòng)超塑成形設(shè)備，超塑成形設(shè)備對(duì)板材4進(jìn)行加熱，加熱到一定程度后，板材4顯現(xiàn)超塑性，對(duì)上模1施加一定的壓力，這時(shí)板材4在上模1和下模 2的壓力作用下產(chǎn)生少量塑性變形進(jìn)入溝槽3內(nèi)并擠壓封嚴(yán)環(huán)5，封嚴(yán)環(huán)5產(chǎn)生豎直方向上的形變，封嚴(yán)環(huán)5上下兩端分別貼合溝槽3內(nèi)壁和板材4，從而實(shí)現(xiàn)在板材4產(chǎn)生少量塑性變形的情況下的密封，然后從進(jìn)氣口6通入惰性壓力氣體，使板材4在超塑狀態(tài)下變形貼合模腔8，板材4形變擠壓出的氣體從排氣口7排出。當(dāng)板材4成形冷卻后，去除壓力，這時(shí)由于上模1與下模2對(duì)板材4的壓力小，所以板材4與上模1和下模2的粘合程度低，而且由于封嚴(yán)環(huán)5產(chǎn)生了壓縮變形，對(duì)溝槽3內(nèi)壁和板材4產(chǎn)生彈力，所以脫模所需要的力就會(huì)比現(xiàn)有技術(shù)小，避免了強(qiáng)力脫模造成的不良后果。本實(shí)用新型對(duì)模具的壓力小，脫模方便，對(duì)成品的成形質(zhì)量影響小。