CN101518803A - 纯弯曲时效成形模具 - Google Patents

Abstract

本发明是一种纯弯曲时效成形模具，为四点弯曲与框板结构相结合的组合结构，包括底板(12)、框板(6、7)、压板(2)、压块(5)和形板(8)，在型腔两侧的上框板(6)上固定有丝杠座(11)；蜗杆(3)安装在支撑座(4)上，压板(2)的两端有丝杠孔(17)；在丝杠孔内侧、压板中心线上，有一对对称分布的压块槽(14)；压块(5)固定在压块槽内，挡板支杆(15)与压板(2)相连，涡轮挡板(10)与挡板支杆(15)固连；两块形板(8)位于模具的型腔内，其上表面的曲率根据试件的曲率要求而确定。本发明采用了形板之间间距可调的设计方式，适用于试件的纯弯曲加载，并且试件回弹后仍为圆形，具有结构简单、操作方便的特点。

Description

纯弯曲时效成形模具

一、技术领域

本发明涉及机械加工领域，是一种纯弯曲时效成形模具。

二、背景技术

时效成形(Age Forming)，国内通常称之为时效应力松弛成形，国外称之为蠕变时效成形(Creep Age-forming，CAF)。

典型的时效成形工艺，主要是利用合金材料在高温中发生应力松弛的特性，对工件施加一定初始变形，通过外加载荷保持工件的变形，在恒温中静置一段时间，材料内应力水平随时间延长而降低，部分弹性应变转化为塑性应变，从而达到成形的目的。

在专利号为2007200315844的实用新型专利中，公开了一种热压罐时效成形模具，该模具通过位于型腔内可调距的形板实现了对带筋条/凸缘变厚度机翼整体成形，并且克服了目前在采用时效工艺对零件成形时所用的模具为整体铸造而成，使得加工周期长、成本高的不足的缺点。但是，该模具不适于平板试件的纯弯曲加载，使得其使用范围受到限制。另一方面，对于时效成形弯曲回弹的研究，以纯弯曲研究最为简洁。

三、发明内容

为克服现有工装不能实现对试件的纯弯曲加载，简化板料弯曲的复杂性，本发明提出了一种纯弯曲时效成形模具。

本发明包括底板、框板和形板。其中，底板为矩形板，在该板上表面四周的周边开有通槽；槽中均布多个用于固定框板的螺栓孔。框板分为上框板和下框板，均为矩形条板，其长度同底板的长度和宽度；下框板的厚度与底板上的通槽的宽度相同，被安装在通槽中并且两者之间为过盈配合；下框板与底板围成的方形构成了模具的型腔；在型腔两个短边的下框板上分别开有用于调整形板位置的条形孔；上框板被固定在丝杠座上，其外形和尺寸同下框板，两端开有压轴孔；上框板的下表面与下框板的上表面相配合。形板为两块，其长度同型腔的长度，其高度小于下框板和上框板的高度之和，在形板的两侧有内螺纹孔；形板的上表面两边为台阶状，中间为曲面，下表面为平面；形板的上表面曲率根据试件的曲率要求而确定；两块形板分布在模具的型腔内，为防止在对模具加压和抽真空时形板会产生位移，本发明通过螺栓将形板固连在框板的条形孔内，并且通过调整螺栓的位置实现形板间距的调整。压板为平板，两端有与蜗杆配合的孔，固定在蜗杆的支撑座上；在蜗杆配合孔之问、压板的下表面有压块的安装槽。压块亦为板状，厚度同安装槽的宽度，长度同压板的宽度，高度以方便操作为宜；压块的一端为平面，另一端为圆弧，且平面端嵌入安装槽内。支撑座的外形为阶梯状，其上部有蜗杆的过孔，下部有用于固定压板的螺栓孔；矩形的蜗轮挡板分别位于两个蜗轮的上方，中间有丝杠导向孔。

本发明的工作原理源于四点弯曲，以安装在压轴孔内的压轴为四点弯曲的下面两个支点，两个压块为四点弯曲的上面两个支点，通过上下支点的相对运动实现对试件的加载。支点之间的相对运动通过丝杠螺杆传动机构来实现。本发明的特点在于，能够实现对试件的纯弯曲加载，形面保持部分设有滑槽形板可以沿槽滑动，近而可以满足不同宽度试件的要求。

四、附图说明

附图1是纯弯曲时效成形模具的结构示意图。

附图2是纯弯曲时效成形模具的左视图。

附图3是纯弯曲时效成形模具的俯视图。

附图4是纯弯曲时效成形模具底板的结构示意图。

附图5是纯弯曲时效成形模具压板的剖视图。

附图6是纯弯曲时效成形模具形板的结构示意图。

其中：

1.丝杠     2.压板     3.蜗杆      4.支撑座    5.压块    6.上框板

7.下框板   8.形板     9.压轴孔    10.涡轮挡板 11.丝杠座 12.底板

13.滑槽    14.压块槽  15.挡板支杆 16.底板通槽 17.丝杠孔

五、具体实施方式

本实施例是用于(500×50×5)mm厚平板纯弯曲时效成形模具(附图1)，本实施例为四点弯曲与框板结构相结合的组合结构，包括底板12、压块5、上框板6、下框板7、形板8、蜗杆3、丝杠1、压板2和蜗轮挡板10，其中：

底板12有一块为矩形，在该板上表面四周的周边开有通槽16。下框板7有四块，均为矩形条板，其厚度与底板通槽16的宽度相同，被嵌装在底板通槽16中，并通过位于底板通槽内的螺栓孔固定；底板12与下框板7围成的四方形，构成了模具的型腔；四块下框板7之间在四个角上通过螺栓相互固定连接。在与形板8相平行的两侧下框板上，有两个用于调节形板之间间距的滑槽13。上框板6有四块，其厚度与下框板7相同，均为铝合金矩形条板，两端开有压轴孔9和固定形板8的条形孔，四块上框板通过螺栓连接板围成起支撑作用的方框；在上框板6的两侧固定有丝杠座11。

形板8为两块，其长度同型腔的长度，其高度小于下框板6和上框板7的高度之和，在形板8的两侧有内螺纹孔；形板8的上表面两边为台阶状，中间为曲面，下表面为平面；形板的上表面曲率根据试件的曲率要求而确定；两块形板8分布在模具的型腔内，为防止在对模具加压和抽真空时形板会产生位移，本实施例通过螺栓将形板8固连在上框板7的条形孔内，并且通过调整螺栓的位置，调整两块形板之间间距。

压板2为平板，两端有与蜗杆3配合的孔，固定在蜗杆的支撑座4上；在蜗杆配合孔之间、压板的下表面有压块5的安装槽。压块5亦为板状，厚度同安装槽的宽度，长度同压板2的宽度，高度以方便操作为宜；压块5的一端为平面，另一端为圆弧，且平面端嵌入安装槽内。矩形的蜗轮挡板10分别位于两个蜗轮的上方，中间有丝杠1的导向孔。

支撑座4为金属板结构件，其外形为阶梯状，其上部有蜗杆3的过孔，下部有用于固定压板2的螺栓孔。

丝杠座形状与标准轴承座形状相同，在丝杠座11上均布着四个对称的螺栓孔。丝杠1为普通梯形丝杠，分度圆直径为30mm，丝杠与丝杠座材料相同，均为45号钢。压板2上有一块形状为矩形、并在其下表面开有对称的压块槽14和丝杠孔17，槽宽与压块5的厚度相同；蜗杆3为普通蜗杆，其长度略长于压板5的长度，位于压板5两侧的支撑座用45号钢制成，蜗轮为普通涡轮，蜗轮与蜗杆3的配比40:1，蜗轮的模数为2，分度圆直径为84mm，材料为锡青铜。蜗轮挡板有两块，为矩形条板，其长度大于涡轮直径，以保证装配时不干涉；蜗轮挡板10的表面中心有丝杠孔1，该孔直径比丝杠略大；在蜗轮挡板的四个角均布着挡板支杆孔；挡板支杆15为阶梯形圆柱，两端圆柱直径较小，中间圆柱直径较大且中间圆柱的长度大于蜗轮厚度，以保证装配完成时蜗轮转动灵活。

Claims (3)

1.一种纯弯曲时效成形模具，包括底板(12)、框板和形板(8)，底板(12)上表面四周的周边开有通槽(16)，框板安装在底板通槽中；形板(8)分布在型腔内，且间距可调；其特征在于本发明还包括压板(2)、压块(5)、丝杠(1)、涡轮、蜗杆(3)及支撑座(4)，并且在型腔两侧的上框板(6)上固定有丝杠座(11)；涡轮位于丝杠座(11)上方；蜗杆(3)安装在压板(2)两端的支撑座(4)上，压板(2)的两端有丝杠孔(17)，该孔位于压板(2)的中心线上，在丝杠孔(17)内侧、压板(2)的中心线上，有一对对称分布的压块槽(14)；压块(5)固定在位于压板(2)下表面的压块槽(14)内，挡板支杆与压板(2)相连，涡轮挡板(10)与挡板支杆(11)固连。

2.如权利要求1所述一种纯弯曲时效成形模具，其特征在于形板(8)的上表面两侧边为台阶状，其长度同型腔的长度，其高度小于下框板(6)和上框板(7)的高度之和；形板(8)上表面为曲面。

3.如权利要求1所述一种纯弯曲时效成形模具，其特征在于支撑座(4)为阶梯状，其上部有蜗杆(3)的过孔，下部有用于固定压板(2)的螺栓孔。

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