CN108927452B - 非晶合金的热压成型设备、方法及热压成型件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非晶合金的热压成型设备、方法及热压成型件，该热压成型设备包括：上模组，所述上模组包括一加热装置；下模组，所述下模组与所述上模组之间形成一通道，所述通道内充满惰性气体，所述惰性气体从所述通道的两端溢出，以使所述通道内的压强大于外界大气压，所述通道的一部分为预热部，所述通道的另一部分为成型部，所述下模组包括一加热装置。所述热压成型设备不需要将通道内的气体换成惰性气体，且可进行五金连续模的的落料、冲孔、翻边、整形等诸多工艺，可制造复杂形状的零件，生产时间短，效率高，成本低。

Description

非晶合金的热压成型设备、方法及热压成型件

技术领域

本发明涉及非晶合金压铸成型的技术领域，特别是涉及一种非晶合金的热压成型设备、方法及热压成型件。

背景技术

公开号为“CN104259432A”，名称为“一种非晶合金的热压成型方法及热压成型机”的中国发明专利申请中公开了一种非晶合金的热压成型方法及热压成型机，该非晶合金的热压成型机，包括真空腔体、设置于真空腔体内的压铸部、以及设置于真空腔体外的用于加热真空腔体的红外加热装置；压铸部包括压铸腔以及与压铸腔连通的惰性气氛管道；压铸腔内设置有上模、下模、设置于上模上方的上中间板组、以及设置于下模下方的下中间板组；上模和下模之间设置有用于放置非晶板材的容置空间；上中间板组和下中间板组均设置有与压铸腔连通的通道。

这种形式的非晶合金的热压成型方法及热压成型机做等壁厚的非晶合金板材设备时，首先需要密封腔体；其次要把密封腔体里的空气换成惰性气体，以防止加热非晶合金板材时，材料被氧化，非晶合金材料每次在模具腔体内加热都需要大量的时间；再其次，上述专利是利用抽真空的方法，使非晶合金板材吸附于型腔表面，因此不能进行冲压模具的诸多工序，如落料、冲孔、翻边、整形等工艺。此加工方法与设备只能一次性的成型简单的产品，对产品形状有较多限制，且成形时间长，成本高等，不适合批量生产。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的一个目的在于提供一种非晶合金的热压成型设备，在模具成型时，通道内的温度从室温加热到超塑温度的升温过程，不需要型腔内的气体换成惰性气体的等待时间，且可进行五金连续模的的落料、冲孔、翻边、整形等诸多工艺，可制造复杂形状的零件，生产时间短，效率高，成本低。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型设备，所述非晶合金的热压成型设备包括：

上模组，所述上模组包括一加热装置；

下模组，所述下模组与所述上模组之间形成一通道，所述通道内充满惰性气体，所述惰性气体从所述通道的两端溢出，以使所述通道内的压强大于外界大气压，所述通道的一部分为预热部，所述通道的另一部分为成型部，所述下模组包括一加热装置。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型设备，在模具成型时，型腔内的温度从室温加热到超塑温度的升温过程，不需要通道内的气体换成惰性气体的等待时间，且可进行五金连续模的的落料、冲孔、翻边、整形等诸多工艺，可制造复杂形状的零件，生产时间短，效率高，成本低。

另外，根据本发明所述的非晶合金的热压成型设备，还具有如下技术特征：

所述上模组包括第一加热板，所述第一加热板向下设置有一凸出部，所述第一加热板内设置有气体流道，所述第一加热板设置有喷气孔，所述喷气孔的一端与所述气体流道连接，所述喷气孔的另一端位于所述凸出部的下表面上且与所述通道连通。

所述下模组包括一型腔，所述型腔沿其长度方向上设置有一凹部，所述凹部与所述凸出部相配合，以形成所述通道。

所述第一加热板内设置有一加热管。

所述下模组还包括第二加热板，所述第二加热板位于所述型腔的下表面上，且所述第二加热板内设置有一加热管。

所述成型部包括第一成型部、第二成型部，所述第一成型部包括第一凹槽以及与所述第一凹槽相配合的第一凸出部，所述第二成型部包括第二凹槽以及与所述第二凹槽相配合的第二凸出部。

所述上模组还包括上模隔热板，所述上模隔热板沿其长度方向上设置有一容纳部，所述第一加热板的上部固定设置在所述上模隔热板的容纳部内。

所述下模组还包括下模隔热板，所述下模隔热板沿其长度方向上设置有一容纳部，所述型腔位于所述下模隔热板的容纳部内。

所述上模组还包括上模座，所述上模座沿其长度方向上设置有一容纳部，所述上模隔热板固定设置在所述上模座的容纳部内。

所述下模组还包括下模座，所述下模座沿其长度方向上设置有一容纳孔，所述下模隔热板固定设置在所述下模座的容纳孔内。

所述上模组还包括上模板，所述上模板设置在所述上模座的上表面上。

所述热压成型设备还包括导柱，所述导柱的一端与所述上模组滑动连接，所述导柱的另一端与下模组连接，且所述上模板的上表面与液压机主缸动力装置连接。

所述热压成型设备还包括底板与支撑板，所述支撑板设置在所述底板的上表面上，所述下模座设置在所述支撑板上。

所述上模隔热板、所述下模隔热板的材料为热的不良导体材料。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型设备，在模具成型时，通道内的温度从室温加热到超塑温度的升温过程，不需要通道内的气体换成惰性气体的等待时间，且可进行五金连续模的的落料、冲孔、翻边、整形等诸多工艺，可制造复杂形状的零件，生产时间短，效率高，成本低。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型方法，所述热压成型方法是用上述所述的一种非晶合金的热压成型设备对非晶板材热压成型的方法，所述热压成型方法包括：

a、将第一加热板与型腔加热到所用非晶合金板材的超塑温度区间，向通道内冲入惰性气体；b、将非晶合金板材缓慢送入至预热部，使所述上模向下移动，以使所述非晶合金板材在所述预热部上移动的过程中被加热到所述非晶合金板材的超塑温度；c、将所述非晶合金板材送入成型部，开始成型或板金工序；d、向上移动所述上模，取出非晶合金板材成型件。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型方法：整个非晶合金板材在模具内的生产，可以用连续板金模具的工序进行加工，不需要在模具内加热板料的时间和通道抽真空或通道内更换成惰性气体的时间，大大缩短了产品的生产时间及生产工艺的限制，提高了非晶材料的使用范围，以及降低了非晶材料的生产成本。

另外，根据本发明所述的非晶合金的热压成型方法，还具有如下技术特征：

成型或板金工序包括：冲孔、翻边、弯曲。

一种热压成型件适用于任意一项所述的非晶合金的热压成型方法。

本发明中，非晶合金材料在模具内加工时，可以用连续板金模具的多工序方式生产，以使材料进入模具内可以连续生产，不需要非晶合金板材加热的时间，即不需等待非晶合金板材在型腔内从室温加热到超塑温度的时间，另外，也不需要通道抽真空或更换通道里惰性气体的时间，大大缩短了生产时间及突破了产品形状单一的限制,提高了非晶合金板材零件的可复杂化性，也提高了非晶板料的使用范围，以及降低了非晶合金材料的生产成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一个实施例的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的剖面图；

图3是图2的A-A的剖面图；

图4是图2的B-B的剖面图；

图5是图2中C的局部放大图。

附图标记：

第一加热板100，凸出部1001，气体流道1002，喷气孔1003，第一凸出部1004，第二凸出部 1005，

加热管110，上模隔热板120，上模座130，上模板140，导柱150，

型腔200，凹部2001，第一凹槽2002，第二凹槽2003，

第二加热板210，下模隔热板220，下模座230，

底板300，支撑板400，非晶合金板材500。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种非晶合金的热压成型设备。图1是本发明一个实施例的结构示意图；图2是本发明一个实施例的剖面图；图3是图2的A-A的剖面图；图4是图2的B-B的剖面图；图5是图2中C的局部放大图。

本发明提供了一种非晶合金的热压成型设备。参考图1-图5，所述非晶合金的热压成型设备包括上模组、下模组。

在具体实施中，所述上模组包括一加热装置，所述加热装置用于加热惰性气体以及所述上模组，从而用于加热及成型非晶合金板材500。

在具体实施中，参考图2-图4，所述上模组包括第一加热板100，所述第一加热板100向下设置有一凸出部1001，所述下模组包括一型腔200，所述型腔200沿其长度方向上设置有一凹部2001，所述凹部2001与所述凸出部1001相配合，即所述凸出部1001的凸起特征包含在所述凹部2001内，且所述凸出部1001的左右两侧面与所述凹部2001紧密接触，从而形成通道，即所述下模组与所述上模组之间形成一通道，由于所述凹部2001与所述凸出部1001相配合，从而使得所述第一加热板100与所述型腔200之间形成一个除两端可通气的通道，且在工作过程中，所述凸出部1001始终保持在所述凹部2001内，即两端可通气的通道始终存在。

在具体实施中，参考图2-图4，所述第一加热板100内设置有气体流道1002，所述气体流道1002优选地连续设置，以简化设备，所述第一加热板100设置有喷气孔1003，所述喷气孔1003的一端与所述气体流道1002连接，所述喷气孔1003的另一端位于所述凸出部1001的下表面上且与所述通道连通，开始工作时，所述气体流道1002内充入惰性气体，如氮气等，所述惰性气体依次通过气体流道1002、所述喷气孔1003、所述凸出部1001的下表面进入到所述通道内，随着时间的推移以及所述通道内的温度升高，所述通道内充满惰性气体，所述惰性气体从所述通道的两端溢出，从而使通道内的空气排出通道，且所述通道内的压强大于外界大气压，以阻碍外界的空气进入所述通道，当非晶合金板材500在所述通道内被加热与热成型时，就不会被空气中的氧给氧化。

参考图2-图3、图5，所述第一加热板100内设置有一加热管110，所述第一加热板100内的加热管110用于加热所述第一加热板100，所述下模组还包括第二加热板210，所述第二加热板210位于所述型腔200的下表面上，且所述第二加热板210内设置有一加热管110，从而用于加热所述第二加热板210，由于所述第二加热板210位于所述型腔200的下表面上，所以所述型腔200也被加热。所述通道的左端为预热部，即所述第一加热板100的左端与所述型腔200的左端所形成的空间，且所述空间的上下面为平面，所述通道的右端为成型部，即所述第一加热板100的右端与所述型腔200的右端所述形成的空间，所述成型部包括第一成型部、第二成型部，所述第一成型部包括第一凹槽2002以及与所述第一凹槽2002相配合的第一凸出部1004，所述第二成型部包括第二凹槽2003以及与所述第二凹槽2003相配合的第二凸出部1005，所述成型部也可以安装其他成型用部件，比如冲头等，可根据工艺的要求而选择性的安装与设置，此处不一一列举。所述第一凸出部1004与所述第二凸出部1005与所述第一加热板100为一个整体，即位于所述成型部的凸起部的下表面设置有第一凸出部1004和第二凸出部1005，当所述第一加热板100被加热时，由于热传导，所述第一凸出部1004、所述第二凸出部1005也被加热，所述第一凹槽2002、所述第二凹槽2003位于所述型腔200上，即位于所述成型部的凹部的上表面设置有与所述第一凸出部1004和第二凸出部1005相配合的第一凹槽2002和第二凹槽2003，当所述第二加热板210被加热时，由于热传导，所述第一凹槽2002和所述第二凹槽2003也被加热。

参考图1-图3，所述上模组还包括上模隔热板120，所述上模隔热板120沿其长度方向上设置有一容纳部，所述第一加热板100的上部固定设置在所述上模隔热板120的容纳部内，从而可降低设备上的热量传导，节能保温的同时又避免高温传导到设备表面而伤害操作人员。所述下模组还包括下模隔热板220，所述下模隔热板220沿其长度方向上设置有一容纳部，所述型腔200位于所述下模隔热板220的容纳部内，从而可降低设备上的热量传导，节能保温的同时又避免高温传导到设备表面而伤害操作人员。

参考图1-图3，所述上模组还包括上模座，所述上模座沿其长度方向上设置有一容纳部，所述上模隔热板120固定设置在所述上模座130的容纳部内，所述上模组还包括上模板140，所述上模板140设置在所述上模座130的上表面上，所述热压成型设备还包括导柱150，优选地，所述导柱150的上端与所述上模组滑动连接，即所述上模组可沿着所述导柱150运动，所述导柱150的下端与所述下模组连接，所述上模板的上表面与液压机主缸动力装置连接，且所述上模板140可随液压机主缸上、下运动，即所述上模组可沿导柱150上下移动以使所述上模组远离或靠近下模组，从而达到成型非晶合金板材500的目的。

参考图1-图3，所述下模组还包括下模座230，所述下模座230沿其长度方向上设置有一容纳部，所述下模隔热板220固定设置在所述下模座230的容纳部内。所述热压成型设备还包括底板300与支撑板400，所述支撑板400设置在所述底板300的上表面上，所述下模座230设置在所述支撑板400上，所述上模隔热板120、所述下模隔热板220的材料为热的不良导体材料，从而降低设备上的热量传导，起到节能保温又避免高温传导到装备表面伤害操作人员，且对所述加热管的加热方式不做限制，可以是电热棒加热，感应加热或者其它加热方式。

在具体实施中，当非晶合金板材500被送料机构送入预热部后，非晶合金板材在预热部被加热到超塑温度区间，紧接着，被加热后的非晶合金板材500被送到所述第一成型部进行热成型，位于热压成型设备外的非晶合金板材随着非晶合金板材的移动而进入预热部，由于非晶合金的成形应变速率范围为1 ×10ˉ²～5 ×10ˉ⁴ Sˉ¹，成型时间较长，所以新送入到预热部的非晶合金板材500有足够的时间被加热到设定的超塑温度区间值。非晶合金板材在所述第一成型部热成型后，被送入至第二成型部进行下一个成型工序，依次类推，类似于板金连续模的生产工艺，可实现非晶合金板材500在模具中连续被加热与连续工序成型，本实施例只说明了两处成型工序，可据需求增加或减少相应工序。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型设备，所述非晶合金的热压成型设备，在模具成型时，通道内的温度从室温加热到超塑温度的升温过程，不需要将通道内的气体换成惰性气体，且可进行五金连续模的的落料、冲孔、翻边、整形等诸多工艺，可制造复杂形状的零件，生产时间短，效率高，成本低。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型方法。参考图1-图5，所述热压成型方法包括：

a、将所述第一加热板100与型腔200加热到所用非晶合金板材500的超塑温度区间，向通道内冲入惰性气体。

b、将非晶合金板材500缓慢送入至预热部，使所述上模向下运动，所述通道的高度变小，以使所述非晶合金板材500在所述预热部上移动的过程中被加热到所述非晶合金板材500的超塑温度。

c、将所述非晶合金板材500送入成型部，开始成型或板金工序，例如冲孔、翻边、弯曲等，由于所述非晶合金板材500的成形应变速率范围为1 ×10ˉ²～5 ×10ˉ⁴ Sˉ¹，所以所述非晶合金板材500在所述预热部上移动的过程中，有足够的时间被加热到超塑温度。

d、向上移动所述上模，取出非晶合金板材成型件。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型方法：整个非晶合金板材500在模具内的成型，可以用连续板金模具的工序进行加工，不需要在模具内加热板料的时间和通道抽真空或通道内更换成惰性气体的时间，大大缩短了产品的生产时间及生产工艺的限制，提高了非晶合金板材的使用范围。

本发明提供的一种非晶合金的热压成型件，所述热压成型件适用于上述任意一种非晶合金的热压成型方法及设备。上述非晶合金板材在模具内加工时，可以用连续板金模具的多工序方式生产，以使材料进入模具内可以连续生产，不需要非晶合金板材加热的时间，即不需等待非晶合金板材在型腔内从室温加热到超塑温度的时间，另外，也不需要通道抽真空或更换通道里惰性气体的时间，大大缩短了生产时间及突破了产品形状单一的限制,提高了非晶合金板材零件的可复杂化性，也提高了非晶合金板材的使用范围，以及降低了非晶合金板材的生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (17)

1.一种非晶合金的热压成型设备，其特征在于，包括：

上模组，所述上模组包括一加热装置；

下模组，所述下模组与所述上模组之间形成一通道，所述通道内充满惰性气体，所述惰性气体从所述通道的两端溢出，以使所述通道内的压强大于外界大气压，所述通道的一部分为预热部，所述通道的另一部分为成型部，所述预热部和成型部沿非晶合金板材在通道内的传输方向依次排列，在预热部加热到所用非晶合金板材的超塑温度区间，向通道内冲入惰性气体，之后非晶合金板材进入所述通道后先进入预热部，后进入成型部，所述下模组包括一加热装置。

2.根据权利要求1所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述上模组包括第一加热板，所述第一加热板向下设置有一凸出部，所述第一加热板内设置有气体流道，所述第一加热板设置有喷气孔，所述喷气孔的一端与所述气体流道连接，所述喷气孔的另一端位于所述凸出部的下表面上且与所述通道连通。

3.根据权利要求2所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述下模组包括一型腔，所述型腔沿其长度方向上设置有一凹部，所述凹部与所述凸出部相配合，以形成所述通道。

4.根据权利要求3所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述第一加热板内设置有一加热管。

5.根据权利要求4所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述下模组还包括第二加热板，所述第二加热板位于所述型腔的下表面上，且所述第二加热板内设置有一加热管。

6.根据权利要求5所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述成型部包括第一成型部、第二成型部，所述第一成型部包括第一凹槽以及与所述第一凹槽相配合的第一凸出部，所述第二成型部包括第二凹槽以及与所述第二凹槽相配合的第二凸出部。

7.根据权利要求6所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述上模组还包括上模隔热板，所述上模隔热板沿其长度方向上设置有一容纳部，所述第一加热板的上部固定设置在所述上模隔热板的容纳部内。

8.根据权利要求7所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述下模组还包括下模隔热板，所述下模隔热板沿其长度方向上设置有一容纳部，所述型腔位于所述下模隔热板的容纳部内。

9.根据权利要求8所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述上模组还包括上模座，所述上模座沿其长度方向上设置有一容纳部，所述上模隔热板固定设置在所述上模座的容纳部内。

10.根据权利要求9所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述下模组还包括下模座，所述下模座沿其长度方向上设置有一容纳孔，所述下模隔热板固定设置在所述下模座的容纳孔内。

11.根据权利要求10所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述上模组还包括上模板，所述上模板设置在所述上模座的上表面上。

12.根据权利要求11所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述热压成型设备还包括导柱，所述导柱的一端与所述上模组滑动连接，所述导柱的另一端与下模组连接，且所述上模板的上表面与液压机主缸动力装置连接。

13.根据权利要求12所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述热压成型设备还包括底板与支撑板，所述支撑板设置在所述底板的上表面上，所述下模座设置在所述支撑板上。

14.根据权利要求13所述的非晶合金的热压成型设备，其特征在于，所述上模隔热板、所述下模隔热板的材料为热的不良导体材料。

15.一种非晶合金的热压成型方法，其特征在于，所述热压成型方法是用权利要求1-14中任意一项所述的非晶合金的热压成型设备对非晶板材进行热压成型的方法，它包括以下步骤：

a、将第一加热板与型腔加热到所用非晶合金板材的超塑温度区间，向通道内冲入惰性气体；

b、将非晶合金板材缓慢送入至预热部，使所述上模向下移动，以使所述非晶合金板材在所述预热部上移动的过程中被加热到所述非晶合金板材的超塑温度；

c、将所述非晶合金板材送入成型部，开始成型或钣金工序；

d、向上移动所述上模，取出非晶合金板材成型件。

16.根据权利要求15所述的热压成型方法，其特征在于，成型或钣金工序包括：冲孔、翻边、弯曲。

17.一种非晶合金热压成型件，其特征在于所述非晶合金热压成型件采用权利要求15-16中任意一项所述的成型方法成型。

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