CN108941269A - 一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法，包括凹模和凸模，凹模上设有U形槽，凸模上设有U形凸起；凹模和凸模之间设有压紧装置，压紧装置用于凹模和凸模合模时，压紧待成型件U型边的两侧；压紧装置包括第一推杆、第二推杆、第三推杆和挡块，第一推杆、第二推杆、第三推杆端部铰接，第一推杆另一端与凸模铰接，第二推杆另一端与凹模铰接，所述第三推杆另一端与挡块铰接，挡块可在凹模上沿垂直于U形槽的方向移动。本发明的目的是，提供一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法，通过热压稳定成型的方法使钛合金板材弯曲成U形，获得较高的尺寸精度，保证其形状稳定，回弹小、变形小，从而达到设计要求。

Description

一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法

技术领域

本发明属于板材加工技术领域，具体为一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法。

背景技术

特种车辆为了保证其正常防护功能，常用钛合金板材制作相关零件。钛合金板材弯曲成截面形状为“口”形、“U”形的零件作为框架和主体梁具有稳定的支撑和承重作用，“口”形、“U”形的弯曲零件与底板平板的组合焊接将大大提高车体的钢、强度，因此钛合金成形件的热压成形尺寸精度及外观质量对于特种车体具有十分重要的作用。

由于钛合金弹性模量小，屈强比高，在一定力的作用下板材弯曲成“U”形时回弹角很大，表现出贴模性很差，且无法校形，导致“U”形弯曲零件通常无法获得较高的精确尺寸和稳定的形状，因此，这一问题亟待解决。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置及成型方法，通过热压稳定成型的方法使钛合金板材弯曲成U形，获得较高的尺寸精度，保证其形状稳定，回弹小、变形小，从而达到设计要求。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，包括凹模和凸模，所述凹模上设有U形槽，所述凸模上设有与之相配合的U形凸起；所述U形槽与U形凸起之间的配合间隙用于压制待成型件，所述凹模和凸模之间设有压紧装置，所述压紧装置用于凹模和凸模合模时，压紧待成型件U型边的两侧；所述压紧装置包括第一推杆、第二推杆、第三推杆和挡块，所述第一推杆、第二推杆、第三推杆端部铰接，所述第一推杆另一端与凸模铰接，所述第二推杆另一端与凹模铰接，所述第三推杆另一端与挡块铰接，所述挡块可在凹模上沿垂直于U形槽的方向移动。

进一步的，所述凹模上沿U形槽周围均匀设有多个凹模流道，所述凹模流道与淬火油源管路连接。

进一步的，所述凸模上沿U形凸起周围均匀设有多个凸模流道，所述凸模流道与淬火油源管路连接。

进一步的，所述挡块上均匀设有多个挡块齿。

进一步的，所述凹模与凸模之间设有可拆卸连接的连接件。

进一步的，所述U形凸起两侧相对设有压板。

进一步的，所述第三推杆包括杆芯、杆套和压紧弹簧，所述杆芯套设于杆套内，所述压紧弹簧套设于压紧杆芯与杆套外。

进一步的，所述凹模上设有卡槽，所述挡块底部设有与之相配合的卡齿。

进一步的，所述U形槽侧面设有凹模集油接头，所述凹模集油接头上一侧设有凹模集油接头进口，另一侧设有与凹模流道管路连接的凹模集油流道；所述U形凸起侧面设有凸模集油接头，所述凸模集油接头上一侧设有凸模集油接头进口，另一侧设有与凸模流道管路连接的凸模集油流道。

一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置的成型方法，包括以下步骤：

步骤A、零件制坏、加热：将零件根据尺寸要求制成符合要求的零件毛坯料，然后将零件毛坯料放置在加热炉中随炉加热到一定温度；

步骤B、零件压制：将零件毛坯料平放入模具凹模上，对准，凸模随压力机一起运动进行合模，此时凸模对凹模上的毛坯料开始压型；

步骤C、零件保温、缓冷：保持步骤B中的凸模与凹模对零件毛坯料的压制状态，并将凸模与凹模进行锁紧，此后将凸模与凹模从压力机上拆下，将零件毛坯与成型装置一起放置于保温炉中进行保温，保温一定时间，随后将保温炉电源关闭，使成型装置和零件一起随炉冷却；

步骤D、开模：冷却到一定温度时取出成型装置，使成型装置随空气冷却至室温后打开成型装置，取出零件。

本发明的有益效果：通过热压稳定成型的方法使钛合金板材弯曲成U形，获得较高的尺寸精度，保证其形状稳定，回弹小、变形小，从而达到设计要求。

1、带有一定温度的淬火油源进入到凹模流道内，用于对U形槽周围进行保温，保持温度恒定，获得更好的零件加工精度；

2、带有一定温度的淬火油源进入到凸模流道内，用于对U形凸起周围进行保温，保持温度恒定，获得更好的零件加工精度；

3、在零件压制初期，挡块齿将零件卡住，使得零件两处于对称，避免零件被压制时发生歪斜，保证加工精度；

4、在零件压制后期，压板将零件顶紧，使得零件两处于对称，避免零件被压制时发生歪斜，保证加工精度。

附图说明

图1为本发明结构主视示意图。

图2为本发明A处局部放大结构示意图。

图3为本发明结构侧视示意图。

图4为本发明结构凹模与凸模合模状态示意图。

图中所述文字标注表示为：1、凹模；101、卡槽；11、U形槽；12、凹模流道；2、凸模；21、U形凸起；22、凸模流道；3、压紧装置；31、第一推杆；32、第二推杆；33、第三推杆；331、杆芯；332、杆套；333、压紧弹簧；34、挡块；341、卡齿；342、挡块齿；4、连接件；5、压板；6、凹模集油接头；61、凹模集油接头进口；62、凹模集油流道；7、凸模集油接头；71、凸模集油接头进口；72、凸模集油流道；8、零件毛坯料。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-4所示，本发明的具体结构为：一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，包括凹模1和凸模2，所述凹模1上设有U形槽11，所述凸模2上设有与之相配合的U形凸起21；所述U形槽11与U形凸起21之间的配合间隙用于压制待成型件，所述凹模1和凸模2之间设有压紧装置3，所述压紧装置3用于凹模1和凸模2合模时，压紧待成型件U型边的两侧；所述压紧装置3包括第一推杆31、第二推杆32、第三推杆33和挡块34，所述第一推杆31、第二推杆32、第三推杆33端部铰接，所述第一推杆31另一端与凸模2铰接，所述第二推杆32另一端与凹模1铰接，所述第三推杆33另一端与挡块34铰接，所述挡块34可在凹模1上沿垂直于U形槽11的方向移动。

优选的，所述凹模1上沿U形槽11周围均匀设有多个凹模流道12，所述凹模流道12与淬火油源管路连接。带有一定温度的淬火油源进入到凹模流道内，用于对U形槽周围进行保温，保持温度恒定，获得更好的零件加工精度。

优选的，所述凸模2上沿U形凸起21周围均匀设有多个凸模流道22，所述凸模流道22与淬火油源管路连接。带有一定温度的淬火油源进入到凸模流道内，用于对U形凸起周围进行保温，保持温度恒定，获得更好的零件加工精度。

优选的，所述挡块34上均匀设有多个挡块齿342。在零件压制初期，挡块齿将零件卡住，使得零件两处于对称，避免零件被压制时发生歪斜，保证加工精度。

优选的，所述凹模1与凸模2之间设有可拆卸连接的连接件4。用于将凹模与凸进行锁紧。

优选的，所述U形凸起21两侧相对设有压板5。在零件压制后期，压板将零件顶紧，使得零件两处于对称，避免零件被压制时发生歪斜，保证加工精度。

优选的，所述第三推杆33包括杆芯331、杆套332和压紧弹簧333，所述杆芯331套设于杆套332内，所述压紧弹簧333套设于压紧杆芯331与杆套332外。压紧弹簧起到缓冲作用，防止过载或卡死。

优选的，所述凹模1上设有卡槽101，所述挡块34底部设有与之相配合的卡齿341。保证挡块在卡槽内移动。

优选的，所述U形槽11侧面设有凹模集油接头6，所述凹模集油接头6上一侧设有凹模集油接头进口61，另一侧设有与凹模流道12管路连接的凹模集油流道62；所述U形凸起21侧面设有凸模集油接头7，所述凸模集油接头7上一侧设有凸模集油接头进口71，另一侧设有与凸模流道22管路连接的凸模集油流道72。将凹、凸模内部的流道汇集到一个进油口，方便管路布置与连接。

一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置的成型方法，包括以下步骤：

步骤A、零件制坏、加热：将零件根据尺寸要求制成符合要求的零件毛坯料，然后将零件毛坯料放置在加热炉中随炉加热到一定温度；

步骤B、零件压制：将零件毛坯料平放入模具凹模上，对准，凸模随压力机一起运动进行合模，此时凸模对凹模上的毛坯料开始压型；

步骤C、零件保温、缓冷：保持步骤B中的凸模与凹模对零件毛坯料的压制状态，并将凸模与凹模进行锁紧，此后将凸模与凹模从压力机上拆下，将零件毛坯与成型装置一起放置于保温炉中进行保温，保温一定时间，随后将保温炉电源关闭，使成型装置和零件一起随炉冷却；

步骤D、开模：冷却到一定温度时取出成型装置，使成型装置随空气冷却至室温后打开成型装置，取出零件。

具体使用时，将零件根据尺寸要求制成符合要求的零件毛坯料，然后将零件毛坯料放置在加热炉中随炉加热到一定温度；将零件毛坯料平放入模具凹模上，对准，凸模随压力机一起运动进行合模，此时凸模对凹模上的毛坯料开始压型；保持凸模与凹模对零件毛坯料的压制状态，并将凸模与凹模进行锁紧，此后将凸模与凹模从压力机上拆下，将零件毛坯与成型装置一起放置于保温炉中进行保温，保温一定时间，随后将保温炉电源关闭，使成型装置和零件一起随炉冷却；冷却到一定温度时取出成型装置，使成型装置随空气冷却至室温后打开成型装置，取出零件；通过此热压稳定成型的方法使钛合金板材弯曲成U形，获得较高的尺寸精度，保证其形状稳定，回弹小、变形小，从而达到设计要求。

热压稳形的工艺方法——将加热炉温度升到一定温度，将零件毛坯料平放入模具凹模中合上凸模后，一起同时放入加热炉中保温一定时间，然后将模具和毛坯料同时从炉中取出，立即放入油压机的工作台上进行压形，从毛坯出炉到压形完成时间不超过规定的时间，压形完成后不打开模具，立即将模具放回加热炉中保温，保温一定时间，随后将加热炉电源关闭，让模具和零件随炉冷却。冷却到一定温度时取出模具，让模具随空气冷却至室温后打开模具，取出零件。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，包括凹模（1）和凸模（2），其特征在于，所述凹模（1）上设有U形槽（11），所述凸模（2）上设有与之相配合的U形凸起（21）；所述U形槽（11）与U形凸起（21）之间的配合间隙用于压制待成型件，所述凹模（1）和凸模（2）之间设有压紧装置（3），所述压紧装置（3）用于凹模（1）和凸模（2）合模时，压紧待成型件U型边的两侧；所述压紧装置（3）包括第一推杆（31）、第二推杆（32）、第三推杆（33）和挡块（34），所述第一推杆（31）、第二推杆（32）、第三推杆（33）端部铰接，所述第一推杆（31）另一端与凸模（2）铰接，所述第二推杆（32）另一端与凹模（1）铰接，所述第三推杆（33）另一端与挡块（34）铰接，所述挡块（34）可在凹模（1）上沿垂直于U形槽（11）的方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述凹模（1）上沿U形槽（11）周围均匀设有多个凹模流道（12），所述凹模流道（12）与淬火油源管路连接。

3.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述凸模（2）上沿U形凸起（21）周围均匀设有多个凸模流道（22），所述凸模流道（22）与淬火油源管路连接。

4.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述挡块（34）上均匀设有多个挡块齿（342）。

5.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述凹模（1）与凸模（2）之间设有可拆卸连接的连接件（4）。

6.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述U形凸起（21）两侧相对设有压板（5）。

7.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述第三推杆（33）包括杆芯（331）、杆套（332）和压紧弹簧（333），所述杆芯（331）套设于杆套（332）内，所述压紧弹簧（333）套设于压紧杆芯（331）与杆套（332）外。

8.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述凹模（1）上设有卡槽（101），所述挡块（34）底部设有与之相配合的卡齿（341）。

9.根据权利要求1所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置，其特征在于，所述U形槽（11）侧面设有凹模集油接头（6），所述凹模集油接头（6）上一侧设有凹模集油接头进口（61），另一侧设有与凹模流道（12）管路连接的凹模集油流道（62）；所述U形凸起（21）侧面设有凸模集油接头（7），所述凸模集油接头（7）上一侧设有凸模集油接头进口（71），另一侧设有与凸模流道（22）管路连接的凸模集油流道（72）。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种特种车辆用钛合金板材热压成型装置的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、零件制坏、加热：将零件根据尺寸要求制成符合要求的零件毛坯料，然后将零件毛坯料放置在加热炉中随炉加热到一定温度；

步骤B、零件压制：将零件毛坯料平放入模具凹模上，对准，凸模随压力机一起运动进行合模，此时凸模对凹模上的毛坯料开始压型；

步骤C、零件保温、缓冷：保持步骤B中的凸模与凹模对零件毛坯料的压制状态，并将凸模与凹模进行锁紧，此后将凸模与凹模从压力机上拆下，将零件毛坯与成型装置一起放置于保温炉中进行保温，保温一定时间，随后将保温炉电源关闭，使成型装置和零件一起随炉冷却；

步骤D、开模：冷却到一定温度时取出成型装置，使成型装置随空气冷却至室温后打开成型装置，取出零件。