CN109382417B - 一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具 - Google Patents

Abstract

一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，该模具与挤压机连接安装，包括依次连接的挤压筒内衬、调节模和成型模，模具内开设有沿挤压杆的挤压方向贯通设置的内腔，包括位于挤压筒内衬中的用于供挤压杆推动坯料的矩形腔、位于成型模中的用于将被挤压杆从模具内腔中推出的坯料挤压成平板的成型孔、位于调节模中的用于与挤压杆的挤压作用配合以改变并调节坯料的形状从而使坯料从成型孔中挤出时成为所需的等厚面内弯曲板的异形腔。本发明可以挤出不同曲率的等厚面内弯曲板，而且能保证面内弯曲板的厚度尺寸，不会存在外圈厚度减薄、内圈容易起皱的现象，并且等厚面内弯曲板内不会存在与其弯曲方向相反的反作用力，不会产生向弯曲方向的反方向回弹。

Description

一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具

技术领域

本发明涉及等厚面内弯曲板制造成型领域，尤其涉及一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具。

背景技术

等厚面内弯曲板是指具有一定曲率半径的平面内弧形弯曲形状的等厚平板板材，是一种可用于输送机、航空发动机叶片的结构材料，在粉料加工、航空和航天等技术领域具有广阔的应用前景。现有技术中最早加工等厚面内弯曲板的方法为在大块的平板板材上按面内弯曲板的弧形轮廓切割，再对切割的弧形板材进行厚度等加工修整，这种方法会造成板材原料的大量浪费，已经基本不再使用。目前最常见的生产面内弯曲板的方法为采用锥形轧辊对平板板材进行不均匀轧制，除此之外还可采用冲压或拉伸装置对平板板材进行局部冲压或不均匀拉伸。

采用锥形轧辊不均匀轧制法时，一般采用一对小端朝向相同的锥形轧辊，使两个锥形轧辊反向旋转，将平板板材喂入两辊之间使板材从两辊之间的缝隙中通过，锥形轧辊在旋转时，靠近小径端的辊面圆周的线速度必然小于靠近大径端的辊面圆周的线速度，所以板材从两辊之间的缝隙中通过时，其靠近锥形轧辊大径端的一侧会因为其所接触的辊面圆周的线速度更快，而获得比板材靠近锥形轧辊小径端的一侧更大的轧制拉伸量，即通过两个锥形轧辊的轧制，使平板板材的一侧比另一侧拉伸量更大，也就使板材拉伸量大的一侧向拉伸量小的一侧弯曲，从而通过不均匀轧制使板材不均匀拉伸得到面内弯曲板。授权公告号CN103302210B、CN101844190B、CN105855435B的发明专利中均记载了采用锥形轧辊制作面内弯曲板的方法。

采用冲压或不均匀拉伸法时，通常是先将平板板材的两端固定，然后，冲压法就是采用预先准备的与所需的面内弯曲板具有相同弯曲形状的冲压模具，从平板板材的宽度方向进行压制处理，使平板板材强制变形而弯曲成所需的面内弯曲板；不均匀拉伸法则是采用可转动的机构，利用其转动带动平板板材的一端向其转动的方向变形，通过不断调整使平板板材的变形累积从而得到具有所需曲率半径的面内弯曲板。授权公告号CN204171125U的实用新型专利中记载了采用冲压装置制作面内弯曲板的方法，授权公告号CN103357797B的发明专利中记载了采用拉伸装置制作面内弯曲板的方法。

现有常见的锥形轧辊以及冲压或拉伸装置的结构较为复杂，同时为了保证所制得的面内弯曲板的曲率半径，通常需要进行大量计算以提前确定原料平板板材的尺寸参数以及生产过程中的诸多参数，较为复杂不便；并且，锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法所制得的等厚面内弯曲板，都具有外圈厚度减薄、内圈容易起皱、容易产生向弯曲方向的反方向回弹的缺点，所以，通常需要对厚度尺寸进行二次加工修整，才能成为具有所需尺寸的等厚面内弯曲板，造成原料浪费和生产过程的复杂化，增加成本降低效率，而且在使用过程中也容易因为弯曲板回弹，导致等厚面内弯曲板变形而影响尺寸精度，使生产出的满足尺寸精度要求的等厚面内弯曲板在达到材料自身强度的使用寿命前，就因为回弹变形而难以满足使用要求，使等厚面内弯曲板的寿命较短。

造成锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法所制得的等厚面内弯曲板外圈厚度减薄、内圈容易起皱、容易产生向弯曲方向的反方向回弹的原因如下：等厚面内弯曲板，因为其厚度相等、沿长度方向弯曲而分为内外圈的形状特点，所以，等厚面内弯曲板的外圈弧长必然大于内圈弧长，在厚度相等即沿厚度方向的截面形状相同的情况下，同一块等厚面内弯曲板中靠近外圈的一半的体积必然大于靠近内圈的一半的体积，这是两部分的厚度相同而长度不等所带来的必然结果。而现有的等厚面内弯曲板的生产过程中，均为对自身等厚的平板板材原料进行加工，即是对同一块平板板材的体积相近的两部分进行不均匀轧制、冲压或不均匀拉伸，这样得到的面内弯曲板，其外圈部分和内圈部分在加工前分别为平板板材原料上的体积相近的两部分，而在加工后变为了长度不同的外圈和内圈，所以外圈部分的厚度就必然小于内圈部分；同时，原本体积、厚度和长度均近乎相等的两部分，在加工后变为了同一块面内弯曲板上长度较长的外圈和长度较短的内圈，即相当于外圈相对内圈的拉伸量更大，内圈相对外圈则等同于被压缩的状态，所以就容易造成在外圈减薄的同时内圈反而起皱的现象；并且，现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法，都是通过外部物体与平板板材接触时对板材施加的外力来强制改变板材在长度方向的形状，从而使板材弯曲变形制成面内弯曲板，这样对板材施加外力使板材变形后，板材内部会存在反作用力，且反作用力必然是沿着使板材变形的外力的反方向，也就是使面内弯曲板向原始平板板材状态反向弯曲的方向，导致面内弯曲板在使用中容易出现向弯曲方向的反方向回弹的现象。

为克服上述面内弯曲板外圈厚度减薄、内圈容易起皱、容易产生向弯曲方向的反方向回弹的缺点，授权公告号CN103302210B、CN101844190 B、CN105855435 B以及CN103357797 B的专利中均对面内弯曲板生产过程中的各项加工参数进行了优化，但并未改变现有的加工面内弯曲板的原理，而上述面内弯曲板的缺点就是因为现有的生产方法中是对一块等厚平板板材施加外力而强制其沿长度方向变形，使板材中体积相近的两部分沿长度方向的拉伸程度不同而形成平面内的弧状弯曲，即因为现有的面内弯曲板生产方式在原理上的缺陷，导致制得的面内弯曲板必然外圈薄于内圈而内圈容易起皱，同时板材内还会存在反弯曲方向的作用力而容易产生回弹，这些缺点靠优化加工参数仅能得到一定程度的缓解，无法完全消除。

发明内容

为解决现有的面内弯曲板生产中制得的等厚面内弯曲板的外圈厚度减薄、内圈容易起皱，需要对厚度尺寸进行二次加工修整，并且容易产生向弯曲方向的反方向回弹，使面内弯曲板使用寿命缩短的问题，本发明提供了一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，该模具与挤压机连接安装并与挤压机的长方体挤压杆配合使用，模具内开设有沿挤压杆的挤压方向贯通设置的内腔，使原始形状为长方体的坯料被挤压杆从模具的内腔中挤出并挤压成等厚面内弯曲板，所述的模具分为三节，包括依次连接的挤压筒内衬、调节模和成型模，挤压筒内衬用于安装在挤压机的挤压筒中，所述的内腔由三段分别位于三节模具中的内腔连通构成，包括位于挤压筒内衬中的用于供长方体挤压杆推动坯料的矩形腔、位于成型模中的用于将被挤压杆从模具内腔中推出的坯料挤压成平板的成型孔、位于调节模中的用于与挤压杆的挤压作用配合以改变并调节坯料的形状从而使坯料从成型孔中挤出时成为所需的等厚面内弯曲板的异形腔；

定义所述的模具与挤压机连接安装后，任意与挤压杆的挤压方向垂直的平面均为该模具的截面；所述矩形腔的截面形状为一个与挤压杆匹配的矩形，矩形腔的侧壁包括沿挤压杆的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与矩形腔截面矩形的四边对应，矩形腔截面矩形的尺寸满足能够使位于矩形腔内的挤压杆与矩形腔的侧壁之间为间隙配合；

所述成型孔的截面形状为一个与所挤出的等厚面内弯曲板匹配的矩形，其短边的长度等于等厚面内弯曲板的厚度，长边的长度等于等厚面内弯曲板的宽度，成型孔的侧壁包括沿挤压杆的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与成型孔截面矩形的四边对应，成型孔截面矩形的短边与矩形腔截面矩形的短边平行，成型孔截面矩形的对角线中心和矩形腔截面矩形的对角线中心之间的连线与挤压杆的挤压方向平行；

所述异形腔的截面形状包括两条长度相同的平行线，两条平行线与成型孔截面矩形的短边平行，平行线的长度大于成型孔截面矩形的短边的长度，定义两条平行线的中点的连线为异形腔截面形状的基准线，所述基准线与两条平行线垂直，基准线的长度大于成型孔截面矩形的长边的长度，基准线的中点位于成型孔截面矩形的对角线中心和矩形腔截面矩形的对角线中心之间的连线上，两条平行线的其中一条的两端分别与两条长弧线的一端连接，两条平行线中另一条的两端分别与两条短弧线的一端连接，两条长弧线之间和两条短弧线之间均为关于所述基准线对称，位于基准线同侧的长弧线和短弧线的弧线圆心重合，位于基准线两侧的两个弧线圆心关于基准线对称，并分别位于与两条短弧线连接的平行线向远离基准线的两侧延伸的延长线上，所述异形腔的截面形状还包括两条由位于基准线同侧的长弧线和短弧线远离基准线的一端连接而成的侧边线，两条侧边线关于基准线对称并分别与两条短弧线相切；所述异形腔的侧壁包括沿挤压杆的挤压方向设置的四段平面和四段圆弧面，四段平面分为与所述两条平行线分别对应的两段平行面、以及与两条侧边线分别对应的两段侧对称面，四段圆弧面分为与两条长弧线分别对应的两段调节弧面、以及与两条短弧线分别对应的两段弧形沟槽；

定义包含所述基准线并与挤压杆的挤压方向平行的平面为模具的基准平面，异形腔内设置有两块形状、尺寸均相同的调节板，两块调节板分别位于所述基准平面两侧，调节板可转动的安装在位于基准平面同侧的弧形沟槽和调节弧面之间，调节板具有沿挤压杆的挤压方向设置的两段弧面和两段平面，其中一段弧面为与所述弧形沟槽半径相等的半圆弧面，另一段弧面为与所述调节弧面半径相等的滑动弧面，所述两段平面互相平行并分别与两段弧面连接，两段平面之间的距离等于半圆弧面的直径且两段平面均与半圆弧面相切，两段平面在与挤压杆的挤压方向垂直的方向上的长度均等于所述基准线的长度，使所述滑动弧面的轴线与半圆弧面的轴线重合，从而使同一调节板的半圆弧面和滑动弧面分别与一对位于基准平面同侧的弧形沟槽和调节弧面贴合且轴线重合，通过半圆弧面在弧形沟槽内转动以及滑动弧面在调节弧面上滑动，使两块调节板能够在异形腔内分别绕位于基准平面两侧的弧面轴线转动，以改变两块调节板相对的平面之间的夹角和距离；

异形腔侧壁的两段平行面中的、与两段调节弧面均连接的一段平行面上具有多个向异形腔内凸出形成的限位凸台，所述基准平面两侧均有至少一个限位凸台，所有限位凸台远离基准平面的侧面均与平行面垂直，且位于基准平面同侧的所有限位凸台远离基准平面的侧面均与其所在平行面的位于基准平面同侧的边沿对齐，通过限位凸台阻挡向靠近基准平面方向转动的调节板，并使两块调节板在转动至分别被基准平面两侧的限位凸台阻挡时，两块调节板相对的平面均与平行面垂直，所有限位凸台向异形腔内凸出的体积均满足能够保证限位凸台的体积相对异形腔的体积可忽略不计，从而使限位凸台对异形腔形状和体积的改变不影响坯料的挤压成型；异形腔侧壁的两段侧对称面之间的夹角不大于100°，使两块调节板在转动至两块调节板相背的平面分别与两段侧对称面贴合时，两块调节板相对的平面之间的夹角不大于100°；

所述调节模的侧壁上开设有两组螺纹孔，从调节模的外侧向所述螺纹孔内拧设有两组紧定螺钉，用于分别从异形腔的两段侧对称面上同步伸出，两组紧定螺钉关于所述基准平面对称设置，同一组紧定螺钉的轴线沿挤压杆的挤压方向对齐，两组紧定螺钉的数量和螺距均相同，且所有紧定螺钉的一端均为形状相同的用于顶紧调节板的弧面紧定头，通过所有紧定螺钉从侧对称面伸出的长度相同，使两组紧定螺钉的弧面紧定头与各自的调节板接触的位置分别沿挤压杆的挤压方向对齐并关于所述基准平面对称；所有紧定螺钉的长度和其所在螺纹孔的位置及螺纹长度均满足，可以保证所有紧定螺钉均能向异形腔内拧入至将调节板顶紧在限位凸台上，并可以保证所有紧定螺钉均能向异形腔外拧出至弧面紧定头不超出侧对称面以便于调节板能够转动至与侧对称面贴合；

位于调节模同侧的异形腔的边沿与调节板的端面均位于同一个与挤压杆的挤压方向垂直的平面上，所述挤压筒内衬朝向调节模的一侧具有一段用于盖设在异形腔上的平面，该位于挤压筒内衬上的平面与挤压杆的挤压方向垂直并包含了所述矩形腔出料侧的边沿，所述矩形腔截面矩形的短边的长度不大于当两块调节板均转动至被限位凸台阻挡位置时的两块调节板相背的平面之间的距离；所述成型模朝向调节模的一侧也具有一段用于盖设在异形腔上的平面，该位于成型模上的平面与挤压杆的挤压方向垂直并包含了所述成型孔进料侧的边沿；所述成型孔出料侧的边沿也与挤压杆的挤压方向垂直，使被挤压杆从成型孔中推出的坯料能够被成型孔挤压成平板。

优选的，所述挤压筒内衬、调节模和成型模均为筒状结构，且挤压筒内衬、调节模和成型模的中轴线均与所述成型孔截面矩形的对角线中心和矩形腔截面矩形的对角线中心之间的连线重合，挤压筒内衬、调节模和成型模的外径相同且端面依次贴合，使挤压筒内衬、调节模和成型模的外壁沿挤压杆的挤压方向对齐。

优选的，所述基准线的长度不小于平行线的长度，且所述矩形腔截面矩形的长边的长度不小于基准线的长度；所述矩形腔截面矩形的短边的长度不小于平行线的长度，使矩形腔截面矩形的短边的长度不小于当两块调节板均转动至被限位凸台阻挡位置时的两块调节板相对的平面之间的距离。

优选的，所述矩形腔和挤压杆之间的间隙为0.2-0.5mm。

优选的，所述成型孔朝向异形腔的一侧具有沿成型孔的边沿向成型孔外侧均匀扩张而成的倒圆角。

优选的，所述成型模远离调节模的一侧开设有呈喇叭口状的空刀结构，空刀结构喇叭口状的小端与所述成型孔出料侧的边沿连接。

优选的，所述基准平面两侧均有两个限位凸台，位于基准平面同侧的两个限位凸台分别位于平行面沿挤压杆的挤压方向的两端；所有限位凸台沿挤压杆的挤压方向的长度均相等，且所有限位凸台在与挤压杆的挤压方向垂直的平面上的截面形状均相同。

优选的，所述两组紧定螺钉分别与两段侧对称面垂直设置，所有紧定螺钉的直径和长度均相同。

优选的，所述两组紧定螺钉的数量均为四个，任意两相邻并同组的紧定螺钉之间沿挤压杆的挤压方向的距离均相等，所有紧定螺钉的弧面紧定头均为形状相同的120°弧面紧定头。

优选的，所述紧定螺钉均为内六角紧定螺钉，所述两组螺纹孔靠近调节模外侧的一端均与各自的一个用于容纳紧定螺钉头部的调节沉孔连通。

本发明的使用方法和工作原理如下：

本发明在使用时，将挤压筒内衬、调节模和成型模依次组装连接，并将挤压筒内衬安装到挤压机的挤压筒中；挤压机是金属挤压成型中常用的装置，将挤压筒内衬的外形设置成与挤压筒匹配，使挤压筒内衬装入挤压筒中对本领域技术人员是易于实现的；挤压筒内衬中的矩形腔设置成与挤压机的长方体挤压杆和原始形状为长方体的坯料均为间隙配合，并且坯料的厚度会一般大于成型模中成型孔的宽度，即坯料的厚度大于所需等厚面内弯曲板的厚度，这是金属挤压成型中的公知常识，所以本发明使用的坯料通常并非是轧制得到的板材，而是更容易获得并保证原始尺寸的长方体坯料块；

通过同步转动调节模上的两组紧定螺钉，使所有紧定螺钉都向异形腔内同步拧入，直到所有紧定螺钉都拧入至将调节板顶紧在限位凸台上的极限位置；此时两块调节板相对的平面相互平行并均与异形腔内壁的两平行面垂直，即两块调节板和异形腔内壁围成了一段长方体内腔，并且这一段长方体内腔与挤压筒内衬中的矩形腔以及成型模中的成型孔均为中心对齐且边沿平行的位置关系；对本领域技术人员来说，将两组紧定螺钉和螺纹孔设置成所有紧定螺钉均能向异形腔内拧入至将调节板顶紧在限位凸台上，并使所有紧定螺钉均能向异形腔外拧出至弧面紧定头不超出侧对称面，这是本领域技术人员通过其所能掌握的常用数学知识就能够理解和实现的；

两块调节板顶紧在限位凸台上后，启动挤压机使挤压杆推动矩形腔内的坯料，因为矩形腔截面矩形的短边的长度不大于当两块调节板均转动至被限位凸台阻挡位置时的两块调节板相背的平面之间的距离，所以矩形腔内的长方体坯料会全部进入两块调节板之间的异形腔中，不会出现坯料进入两块调节板外侧的异形腔内并与紧定螺钉碰撞的情况；待成型模的成型孔中开始有坯料持续挤出，就说明坯料已经充满了两块调节板之间的异形腔，因为此时两块调节板之间的长方体异形腔和成型孔是中心对齐且边沿平行的位置关系，以及成型孔出料侧的边沿与挤压杆的挤压方向垂直，所以此时从成型孔中挤出的坯料将成为曲率半径无穷大的直板；

待成型孔中开始持续挤出直板，即坯料已经充满两块调节板之间的异形腔后，将挤压机暂停使挤压杆停止动作，然后同步转动所有紧定螺钉，使所有紧定螺钉均以相同的速度向异形腔外拧出，从而使两块调节板能够向远离基准平面的方向同步转动，因为两组紧定螺钉是关于基准平面对称的位置关系，且所有紧定螺钉的一端均为形状相同的弧面紧定头，所以能保证两块调节板相对的平面与基准平面之间的夹角相同；控制所有紧定螺钉同步转动，使两组螺距相等的紧定螺钉以相同的速度沿轴向同步运动，对本领域技术人员来说是能够采用扭矩扳手配合PLC控制等多种手段来实现的；因为两块调节板之间的异形腔内的坯料是被挤压杆推入直到坯料能够从成型孔中持续挤出，所以异形腔内的坯料处于受压状态，自身就具有膨胀变形的趋势且其内部的压力远大于大气压力，使坯料能随着紧定螺钉的拧出而产生变形，并推动调节板使两块调节板能随着紧定螺钉拧出而同步转动，使两块调节板相对的平面之间的夹角和距离都随之增大，两块调节板和异形腔内壁所围成内腔的截面面积也在增大，并且是靠近异形腔调节弧面的一侧大于靠近异形腔弧形沟槽的一侧，同时，因为所有紧定螺钉是以相同的速度向异形腔外拧出，所以能保证两块调节板和异形腔侧壁所围成的内腔依然是关于基准平面对称的结构；

然后同时停止拧动所有紧定螺钉，即保证所有紧定螺钉转动的圈数完全相同，重新启动挤压机使挤压杆继续推动坯料，待坯料完全填充满两块调节板和异形腔侧壁所围成的内腔后，坯料就能继续从成型孔中持续挤出，因为成型孔也是关于基准平面对称的结构，所以坯料从成型孔中挤出时依然会成为平板；此时，坯料靠近异形腔调节弧面的一侧因为两块调节板之间在该侧的距离更大，所以体积大于坯料靠近异形腔弧形沟槽的一侧，而坯料从成型孔中挤出时却会被成型孔限定为等厚的平板，意味着从成型孔中挤出的平板靠近异形腔调节弧面一侧的体积大于该平板靠近异形腔弧形沟槽一侧的体积，在这种情况下，因为平板两侧的体积不同而平板又是等厚的，所以必然是平板体积较大一侧的长度大于平板体积较小一侧的长度，两侧的长度差就会使平板自然产生弯曲，形成带有内、外弧圈并具有一定曲率半径的弧形弯曲形状的等厚面内弯曲板；

根据面内弯曲板的弧形弯曲形状的特性，对于截面形状确定即宽度和厚度均确定的面内弯曲板，当其曲率半径也确定时，外圈侧和内圈侧的体积差就是确定的，同时，外圈侧和内圈侧的体积差越大，面内弯曲板的曲率半径就越小，即面内弯曲板的弯曲程度就越大；所以，随着调节板向远离基准平面方向的转动，两块调节板之间的夹角和距离逐渐增大，坯料靠近异形腔调节弧面的一侧与坯料靠近异形腔弧形沟槽的一侧之间的体积差距也随之增大，从成型孔中挤出的面内弯曲板的弯曲程度也就随之增大，即对于力学性能相同的坯料在使用本发明的模具挤压成型时，所得的面内弯曲板的曲率和两块调节板之间的夹角是关联变化并一一对应的关系，而两块调节板之间的夹角可以通过紧定螺钉调节，在所有紧定螺钉同步转动且螺距相等的情况下，两块调节板之间的夹角就和紧定螺钉转动的圈数是互相对应的关系；

综上所述，本发明从原理上，当所有紧定螺钉同步向内拧入至将两块调节板顶紧在限位凸台上时，两块调节板互相平行，挤出的平板弯曲程度最小为曲率半径无穷大的直板；当所有紧定螺钉同步向外拧出至两块调节板与异形腔内壁的两段侧对称面分别贴合时，两块调节板之间的夹角最大，挤出的等厚面内弯曲板的弯曲程度最大即曲率半径最小；在此之间，只要保证所有紧定螺钉是同步转动从而以相同的速度同步向异形腔内拧入或拧出，使两块调节板相对的平面保持关于基准平面对称的关系，就能保证挤出等厚面内弯曲板，而且能够通过控制两组螺距相同的紧定螺钉转动的圈数来改变两块调节板之间的夹角，从而实现对面内弯曲板弯曲程度的调节；

根据上述工作原理，本发明在实际生产过程中，因为不同材料的力学性能一般不同，所以对于某种坯料首次使用本发明的模具时，通常需要先进行试制，即采用一块试验坯料，先将两组紧定螺钉向内拧入至将两块调节板顶紧在限位凸台上，然后用挤压杆推动坯料至能够持续挤出直板，即保证坯料已经充满两调节板之间的异形腔后，暂停挤压杆的动作并将所有紧定螺钉分多次同步向外拧出，每拧出一次就启动挤压机一次，从而挤出一段等厚面内弯曲板并测量曲率半径；通过不断将两组紧定螺钉同步拧出，使两块调节板之间的夹角逐渐增大，并且不断测量、记录对应的面内弯曲板的曲率半径，从而得到紧定螺钉从向内拧入的极限位置开始向外拧出时，其转动的圈数与所挤出面内弯曲板的曲率半径之间大致的对应关系，也能得到针对某特定弯曲程度的面内弯曲板，即挤压具有某固定曲率半径的面内弯曲板时，紧定螺钉需要从向内拧入的极限位置向外拧出的精确圈数；然后即可方便的进行成批生产，即对于采用相同坯料挤压多块曲率半径相同的等厚面内弯曲板，只需先将紧定螺钉向内拧入至极限位置，再将所有紧定螺钉同步转动通过试验预先确定的圈数，就能保证被挤压杆推入异形腔中的坯料从成型孔中挤出时，会成为具有所需曲率的等厚面内弯曲板，从而在一块坯料挤压完成后，无需再转动紧定螺钉，只需使下一块坯料进料再继续挤压就能继续挤出具有相同曲率的等厚面内弯曲板，即只需把已经挤出的面内弯曲板从模具的出料侧上切割下来，再将模具拆开取出内腔中剩余的坯料，然后将模具重新安装就能进行下一块坯料的挤压，而紧定螺钉不用再转动保持原有位置即可，对于同批次等厚面内弯曲板的连续生产非常方便；

而且，根据工作原理，使用本发明不仅能够挤出具有固定曲率的等厚面内弯曲板，还能挤出具有多段曲率半径大小渐变的连续弧段的等厚面内弯曲板，即在整块坯料的挤压过程中，将转动紧定螺钉使所有紧定螺钉同步拧出的过程分为多次，紧定螺钉每向外拧出一次，两块调节板的夹角就会更大，挤出的面内弯曲板的曲率半径就越小即弯曲程度越大，这样最终就能挤出一整块连续的具有多段曲率半径渐变的弧段、且各弧段弯曲方向相同的等厚面内弯曲板；

本发明中，需要保证限位凸台向异形腔内凸出的体积相对异形腔的体积足够小，这是因为本发明就是通过控制两块调节板之间的异形腔的形状和体积来保证挤出具有所需曲率的等厚面内弯曲板，所以需要保证限位凸台的体积相对异形腔的体积可忽略不计，从而使限位凸台对异形腔形状和体积的改变不影响坯料的挤压成型；因为限位凸台需要起到的作用就是阻挡调节板，所以其从异形腔内壁上凸出的长度不需太大，限位凸台自身的体积也不需太大，只要能够挡住调节板即可，这对本领域技术人员是易于理解和实现的。

根据上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明提供的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，采用挤压成型的方法制作等厚面内弯曲板，工作原理与现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法均不同，是通过在异形腔内对称设置的两个调节板与挤压杆的挤压作用配合以改变异形腔内的坯料形状，使长方体坯料在两块调节板和异形腔内壁之间变形为两侧体积不等的形状，再通过成型孔配合将自身两侧体积不等的坯料挤压成等厚的平板，而两侧体积不等的等厚平板在两侧的长度必然不同，所以自然会产生长侧向短侧的弯曲，从而得到因等厚平板两侧的长度不等而产生平面内弯曲的等厚面内弯曲板；所以，从原理上，本发明是先让坯料两侧产生了体积差，再将两侧的体积差转变为等厚度时的长度差，与现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法对平板板材在长度方向施加外力而强制变形相比，本发明从原理上就利用了等厚面内弯曲板的内、外弧侧会具有体积差的特性，即本发明是在保证平板等厚之后再使平板自然产生弯曲，并非是现有的通过外力使一块等厚平板板材在长度方向产生不均匀变形，所以制得的面内弯曲板的内外圈厚度必然相等，克服了现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法对平板板材原料加工后得到的面内弯曲板外圈厚度减薄、内圈容易起皱的缺点；同时本发明是利用坯料的体积差，使平板的两侧因体积不同但厚度相等而导致长度不同，从而使平板因自身两侧长度的不同而自然产生弯曲，并非是现有的通过外力强制使板材在长度方向变形弯曲，所以制得的等厚面内弯曲板内不会存在与其弯曲方向相反的反作用力，也就消除了现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法制得的面内弯曲板容易因内部的反作用力而产生回弹的缺点；

所以，采用本发明挤压成型的等厚面内弯曲板，不会存在采用现有的锥形轧辊不均匀轧制法、冲压法和不均匀拉伸法所制得的面内弯曲板外圈厚度减薄、内圈容易起皱、容易产生向弯曲方向的反方向回弹的缺点，挤压出的面内弯曲板的厚度尺寸能够满足使用要求，通常不需再进行厚度尺寸的二次加工修整，与现有技术相比能够降低成本提高生产效率，而且在使用过程中也不会出现回弹的现象，能够保证等厚面内弯曲板在使用过程中的尺寸精度，与现有技术相比不会因为面内弯曲板回弹变形而影响使用，提升了等厚面内弯曲板的使用寿命。

本发明的模具结构简单便于制造，能够与现有常用的挤压机配合使用；同时，本发明的模具通过控制紧定螺钉转动的圈数，就能方便的实现对挤出的等厚面内弯曲板弯曲程度的控制和调节，使本发明可以挤出不同曲率半径的等厚面内弯曲板，并且还能挤出具有多段曲率半径大小渐变的连续弧段的等厚面内弯曲板；而且，使用本发明挤压具有固定曲率半径的面内弯曲板时，只需进行简单的试验就能确定紧定螺钉需要转动的圈数并进而确定各项加工参数，与现有技术相比不需为确定加工参数而进行大量复杂的计算，更加便于使用。

本发明的矩形腔和异形腔的形状可以优化设置为，异形腔截面形状的基准线的长度不小于异形腔截面形状的平行线的长度，因为异形腔截面形状的基准线和平行线分别与成型孔截面形状的长边和短边平行，所以基准线不短于平行线就能使异形腔内的坯料向成型孔中挤压时的变形程度不会过大，减少了坯料无用的变形，也就减少了挤压坯料所需的力以及模具承受的坯料变形时的作用力；而将矩形腔截面矩形的长边的长度设置为不小于基准线的长度，且矩形腔截面矩形的短边的长度不小于平行线的长度，能够使矩形腔内的原始形状为长方体的坯料的各边沿既能超出异形腔的两个相对的平行面，也能超出两块调节板互相平行时的相对的两平面，这样在挤压直板以及进行坯料试制等需要两块调节板预先被紧定螺钉顶至互相平行的位置后，再开始将坯料推入异形腔内的情况下，可以使坯料更容易填充满两块平行调节板之间的异形腔并成为内部带有压力的状态，便于坯料在顶紧螺钉拧出时变形而推动调节板转动。

本发明成型模的两侧可以分别设置倒圆角和呈喇叭口状的空刀结构，倒圆角位于成型孔朝向异形腔一侧的边沿，可以提高金属的流动性，避免金属流动死区，便于异形腔内的坯料向成型孔中挤入，该倒圆角是由成型孔的边沿向成型孔外侧均匀扩张而成，从而使倒圆角的形状不会影响从成型孔中挤出平板的形状；喇叭口状的空刀结构位于成型模远离调节模的一侧且喇叭口状的小端与成型孔出料侧的边沿连接，其作用是在不影响等厚面内弯曲板挤出的前提下，使成型模的长度可以随空刀结构而延长，避免了将成型模设置成与成型孔长度相等时，成型模可能长度过短导致强度不够的情况，从而变相提高了成型模的强度，并通过喇叭口状开口放大的结构避免从成型孔中挤出的等厚面内弯曲板被划伤。

本发明中，限位凸台可以优化设置为基准平面两侧均有两个限位凸台，位于基准平面同侧的两个限位凸台分别位于平行面沿挤压杆的挤压方向的两端，且所有限位凸台沿挤压杆的挤压方向的长度均相等，所有限位凸台在与挤压杆的挤压方向垂直的平面上的截面形状均相同，即意味着位于基准平面两侧的限位凸台的数量相同且位置关于基准平面对称，并且所有限位凸台的形状和体积完全相同，这样在限位凸台自身体积已经足够小的前提下，能够进一步消除限位凸台对异形腔形状和体积的改变所造成的对等厚面内弯曲板挤压的影响。

本发明中，将紧定螺钉选用为内六角紧定螺钉，并在两组螺纹孔靠近调节模外侧的一端开设沉孔，就可以在保证调节模的外形尺寸即保证调节模的强度的情况下，方便紧定螺钉的转动，避免同一组紧定螺钉在转动时可能发生干涉的问题。

附图说明

图1为本发明的立体结构透视示意图；

图2为本发明从正对矩形腔方向观测的示意图；

图3为本发明沿A-A方向的剖视示意图；

图4为本发明沿B-B方向的剖视示意图；

图5为挤压筒内衬的立体结构透视示意图；

图6为成型模的立体结构透视示意图；

图7为成型模的剖视示意图；

图8为调节模、成型模、调节板和紧定螺钉组装后的立体结构透视示意图；

图9为调节模、成型模、调节板和紧定螺钉组装后的从调节模远离成型模一侧正对异形腔观测的示意图；

图10为调节模的立体结构透视示意图；

图11为调节模的从正对异形腔方向观测的示意图；

图12为调节模沿C-C方向的剖视示意图；

图13为调节板的透视示意图；

图14为紧定螺钉的透视示意图；

图15为挤压过程的原理示意图。

图中标记：1、挤压杆，2、挤压筒内衬，3、调节模，4、成型模，5、矩形腔，6、异形腔，7、成型孔，8、平行线，9、基准线，10、长弧线，11、短弧线，12、侧边线，13、平行面，14、侧对称面，15、调节弧面，16、弧形沟槽，17、调节板，1701、半圆弧面，1702、滑动弧面，18、限位凸台，19、螺纹孔，20、调节沉孔，21、紧定螺钉，2101、弧面紧定头，22、倒圆角，23、空刀结构，24、挤压筒内衬螺纹连接孔，25、挤压筒内衬导向销孔，26、成形模导向销孔，27、成形模螺栓沉孔，28、成形模螺纹连接孔，29、调节模螺纹连接孔，30、调节模导向销孔，31、连接螺栓，32、导向销，33、连接销，34、调节模连接销孔。

具体实施方式

参见附图，具体实施方式如下：

本发明提供了一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，该模具与现有的挤压机连接安装并与挤压机的长方体挤压杆1配合使用，模具内开设有沿挤压杆1的挤压方向贯通设置的内腔，使原始形状为长方体的坯料被挤压杆1从模具的内腔中挤出并挤压成等厚面内弯曲板；

挤压机采用500T卧式挤压机，挤压杆1的长度为450mm，挤压杆1在与其挤压方向垂直的平面上的截面尺寸为69.8±0.1mm×49.8±0.1mm，坯料的长度为220mm，坯料在与挤压杆1的挤压方向垂直的平面上的截面尺寸为69mm×49mm，选择6063铝合金作为坯料的材料；

模具分为三节，包括依次连接的挤压筒内衬2、调节模3和成型模4，挤压筒内衬2用于安装在挤压机的挤压筒中，所述的内腔由三段分别位于三节模具中的内腔连通构成，包括位于挤压筒内衬2中的用于供长方体挤压杆1推动坯料的矩形腔5、位于成型模4中的用于将被挤压杆1从模具内腔中推出的坯料挤压成平板的成型孔7、位于调节模3中的用于与挤压杆1的挤压作用配合以改变并调节坯料的形状从而使坯料从成型孔7中挤出时成为所需的等厚面内弯曲板的异形腔6；

挤压筒内衬2为筒状结构，长度250mm，外圆直径φ100mm，其外径与挤压机的挤压筒匹配，挤压筒内衬2朝向挤压筒内部的一端均布有六个M10的挤压筒内衬螺纹连接孔24，用于与挤压筒的内部通过法兰盘连接安装，挤压筒内衬2朝向调节模3的一端有两个对称分布的挤压筒内衬导向销孔25；调节模3也为筒状结构，长度120mm，外圆直径φ100mm，调节模3朝向挤压筒内衬2的一端有两个对称分布的调节模导向销孔30，用于与两个挤压筒内衬导向销孔25配合装入两个导向销32，导向销32与挤压筒内衬导向销孔25为过盈配合，导向销32与调节模导向销孔30为间隙配合，使调节模3和挤压筒内衬2周向定位，调节模3朝向成型模4的一端有对称分布的两个调节模螺纹连接孔29以及对称分布的两个调节模连接销孔34；成型模4也为筒状结构，长度60mm，外圆直径φ100mm，成型模4上具有两个对称分布的成形模导向销孔26，用于与两个调节模连接销孔34配合装入两个连接销33，成型模4上还具有两个对称分布的成形模螺纹连接孔28，用于与两个调节模螺纹连接孔29配合装入两个连接螺栓31，成形模螺纹连接孔28远离调节模3的一端与用于容纳连接螺栓31头部的成形模螺栓沉孔27连通；三节模具在连接安装后保证外圆周均对齐；

定义所述的模具与挤压机连接安装后，任意与挤压杆1的挤压方向垂直的平面均为该模具的截面；所述矩形腔5的截面形状为一个与挤压杆1匹配的矩形，矩形腔5的侧壁包括沿挤压杆1的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与矩形腔5截面矩形的四边对应，矩形腔5截面矩形的尺寸为70.2±0.1mm×50.2±0.1mm；

所述成型孔7的截面形状为一个与所挤出的等厚面内弯曲板匹配的矩形，成型孔7截面矩形的尺寸为50mm×4mm，该尺寸即挤出等厚面内弯曲板的截面尺寸，即等厚面内弯曲板的厚度为4mm，等厚面内弯曲板的宽度为50mm，成型孔7的侧壁包括沿挤压杆1的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与成型孔7截面矩形的四边对应，成型孔7截面矩形的短边与矩形腔5截面矩形的短边平行，成型孔7截面矩形的对角线中心和矩形腔5截面矩形的对角线中心之间的连线与挤压杆1的挤压方向平行；

所述异形腔6的截面形状包括两条长度相同的平行线8，两条平行线8与成型孔7截面矩形的短边平行，平行线8的长度为40mm，定义两条平行线8的中点的连线为异形腔6截面形状的基准线9，基准线9与两条平行线8垂直，基准线9的长度为70mm（理论值约为69.75mm，可近似取为70mm），基准线9的中点位于成型孔7截面矩形的对角线中心和矩形腔5截面矩形的对角线中心之间的连线上，两条平行线8的其中一条的两端分别与两条长弧线10的一端连接，两条平行线8中另一条的两端分别与两条短弧线11的一端连接，两条长弧线10之间和两条短弧线11之间均为关于所述基准线9对称，长弧线10的半径为70mm，短弧线11的半径为6mm，位于基准线9同侧的长弧线10和短弧线11的弧线圆心重合，位于基准线9两侧的两个弧线圆心关于基准线9对称，并分别位于与两条短弧线11连接的平行线8向远离基准线9的两侧延伸的延长线上，所述异形腔6的截面形状还包括两条由位于基准线9同侧的长弧线10和短弧线11远离基准线9的一端连接而成的侧边线12，两条侧边线12关于基准线9对称并分别与两条短弧线11相切；所述异形腔6的侧壁包括沿挤压杆1的挤压方向设置的四段平面和四段圆弧面，四段平面分为与所述两条平行线8分别对应的两段平行面13、以及与两条侧边线12分别对应的两段侧对称面14，四段圆弧面分为与两条长弧线10分别对应的两段调节弧面15、以及与两条短弧线11分别对应的两段弧形沟槽16，所以位于同侧的调节弧面15和弧形沟槽16的轴线重合，弧形沟槽16的半径为6mm，调节弧面15的半径为70mm；

定义包含所述基准线9并与挤压杆1的挤压方向平行的平面为模具的基准平面，异形腔6内设置有两块形状、尺寸均相同的调节板17，两块调节板17分别位于所述基准平面两侧，调节板17可转动的安装在位于基准平面同侧的弧形沟槽16和调节弧面15之间，调节板17具有沿挤压杆1的挤压方向设置的两段弧面和两段平面，其中一段弧面为半圆弧面1701，其半径与弧形沟槽16相等为6mm，另一段弧面为滑动弧面1702，其半径与调节弧面15半径相等为70mm，所述两段平面互相平行并分别与两段弧面连接，两段平面之间的距离等于半圆弧面1701的直径为12mm，且两段平面均与半圆弧面1701相切，两段平面在与挤压杆1的挤压方向垂直的方向上的长度均等于所述基准线9的长度，即可保证滑动弧面1702的轴线与半圆弧面1701的轴线重合，从而使同一调节板17的半圆弧面1701和滑动弧面1702分别与一对位于基准平面同侧的弧形沟槽16和调节弧面15贴合且轴线重合，通过半圆弧面1701在弧形沟槽16内转动以及滑动弧面1702在调节弧面15上滑动，使两块调节板17能够在异形腔6内分别绕位于基准平面两侧的弧面轴线转动，以改变两块调节板17相对的平面之间的夹角和距离；

异形腔6侧壁的两段平行面13中的、与两段调节弧面15均连接的一段平行面13上具有四个向异形腔6内凸出形成的限位凸台18，基准平面两侧均有两个限位凸台18，所有限位凸台18远离基准平面的侧面均与平行面13垂直，且位于基准平面同侧的所有限位凸台18远离基准平面的侧面均与其所在平行面13的位于基准平面同侧的边沿对齐，通过限位凸台18阻挡向靠近基准平面方向转动的调节板17，并使两块调节板17在转动至分别被基准平面两侧的限位凸台18阻挡时，两块调节板17相对的平面均与平行面13垂直，位于基准平面同侧的两个限位凸台18分别位于平行面13沿挤压杆1的挤压方向的两端，所有限位凸台18沿挤压杆1的挤压方向的长度均为50mm，且所有限位凸台18在与挤压杆1的挤压方向垂直的平面上的截面形状均为矩形，截面尺寸5mm×5mm，上述尺寸的限位凸台18向异形腔6内凸出的体积能够保证限位凸台18的体积相对异形腔6的体积可忽略不计，从而使限位凸台18对异形腔6形状和体积的改变不影响坯料的挤压成型；异形腔6侧壁的两段侧对称面14之间的夹角等于100°，使两块调节板17在转动至两块调节板17相背的平面分别与两段侧对称面14贴合时，两块调节板17相对的平面之间的夹角最大为100°；

所述调节模3的侧壁上开设有两组螺纹孔19，从调节模3的外侧向所述螺纹孔19内拧设有两组紧定螺钉21，用于分别从异形腔6的两段侧对称面14上同步伸出，两组紧定螺钉21关于所述基准平面对称设置，且两组紧定螺钉21分别与两段侧对称面14垂直，同一组紧定螺钉21的轴线沿挤压杆1的挤压方向对齐，任意两相邻并同组的紧定螺钉21之间沿挤压杆1的挤压方向的距离均相等，两组紧定螺钉21的数量均为四个，两组紧定螺钉21的直径、长度和螺距均相等，且所有紧定螺钉21的一端均为形状相同的用于顶紧调节板17的120°弧面紧定头2101，通过所有紧定螺钉21从侧对称面14伸出的长度相同，使两组紧定螺钉21的弧面紧定头2101与各自的调节板17接触的位置分别沿挤压杆1的挤压方向对齐并关于所述基准平面对称；所有紧定螺钉21的长度和其所在螺纹孔19的位置及螺纹长度均满足，可以保证所有紧定螺钉21均能向异形腔6内拧入至将调节板17顶紧在限位凸台18上，并可以保证所有紧定螺钉21均能向异形腔6外拧出至弧面紧定头2101不超出侧对称面14以便于调节板17能够转动至与侧对称面14贴合，所有紧定螺钉21均为内六角紧定螺钉，所述两组螺纹孔19靠近调节模3外侧的一端均与各自的一个用于容纳紧定螺钉21头部的调节沉孔20连通；

位于调节模3同侧的异形腔6的边沿与调节板17的端面均位于同一个与挤压杆1的挤压方向垂直的平面上，所述挤压筒内衬2朝向调节模3的一侧具有一段用于盖设在异形腔6上的平面，该位于挤压筒内衬2上的平面与挤压杆1的挤压方向垂直并包含了所述矩形腔5出料侧的边沿；所述成型模4朝向调节模3的一侧也具有一段用于盖设在异形腔6上的平面，该位于成型模4上的平面与挤压杆1的挤压方向垂直并包含了所述成型孔7进料侧的边沿；所述成型孔7出料侧的边沿也与挤压杆1的挤压方向垂直，使被挤压杆1从成型孔7中推出的坯料能够被成型孔7挤压成平板。

进一步优化，所述成型孔7朝向异形腔6的一侧具有沿成型孔7的边沿向成型孔7外侧均匀扩张而成的倒圆角22，圆角半径为5mm；所述成型模4远离调节模3的一侧开设有呈喇叭口状的空刀结构23，空刀结构23喇叭口状的小端与所述成型孔7出料侧的边沿连接，喇叭口两侧面夹角60°。

本实施例的模具在使用时，模具系统预热温度440℃，坯料预热温度440℃，挤压速度3.5mm/s，挤压时坯料在模具内腔中的变形过程如图15 所示，长方体坯料先在异形腔6中变形，再从成型孔7中挤出成为截面尺寸为50mm×4mm的等厚面内弯曲，通过调节两组紧定螺钉21同步转动的圈数，来调节两块调节板17相对的平面之间的夹角，从而能够挤出具有不同曲率半径的等厚面内弯曲板，所得面内弯曲板的外弧圈曲率半径最小可达295.12R/mm，而且能够保证挤出的面内弯曲板的厚度尺寸，不会存在外圈厚度减薄、内圈容易起皱的现象，并且等厚面内弯曲板内不会存在与其弯曲方向相反的反作用力，不会产生向弯曲方向反方向的回弹。

Claims (10)

1.一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，该模具与挤压机连接安装并与挤压机的长方体挤压杆（1）配合使用，模具内开设有沿挤压杆（1）的挤压方向贯通设置的内腔，使原始形状为长方体的坯料被挤压杆（1）从模具的内腔中挤出并挤压成等厚面内弯曲板，其特征在于：所述的模具分为三节，包括依次连接的挤压筒内衬（2）、调节模（3）和成型模（4），挤压筒内衬（2）用于安装在挤压机的挤压筒中，所述的内腔由三段分别位于三节模具中的内腔连通构成，包括位于挤压筒内衬（2）中的用于供长方体挤压杆（1）推动坯料的矩形腔（5）、位于成型模（4）中的用于将被挤压杆（1）从模具内腔中推出的坯料挤压成平板的成型孔（7）、位于调节模（3）中的用于与挤压杆（1）的挤压作用配合以改变并调节坯料的形状从而使坯料从成型孔（7）中挤出时成为所需的等厚面内弯曲板的异形腔（6）；

定义所述的模具与挤压机连接安装后，任意与挤压杆（1）的挤压方向垂直的平面均为该模具的截面；所述矩形腔（5）的截面形状为一个与挤压杆（1）匹配的矩形，矩形腔（5）的侧壁包括沿挤压杆（1）的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与矩形腔（5）截面矩形的四边对应，矩形腔（5）截面矩形的尺寸满足能够使位于矩形腔（5）内的挤压杆（1）与矩形腔（5）的侧壁之间为间隙配合；

所述成型孔（7）的截面形状为一个与所挤出的等厚面内弯曲板匹配的矩形，其短边的长度等于等厚面内弯曲板的厚度，长边的长度等于等厚面内弯曲板的宽度，成型孔（7）的侧壁包括沿挤压杆（1）的挤压方向设置的四段平面，四段平面分别与成型孔（7）截面矩形的四边对应，成型孔（7）截面矩形的短边与矩形腔（5）截面矩形的短边平行，成型孔（7）截面矩形的对角线中心和矩形腔（5）截面矩形的对角线中心之间的连线与挤压杆（1）的挤压方向平行；

所述异形腔（6）的截面形状包括两条长度相同的平行线（8），两条平行线（8）与成型孔（7）截面矩形的短边平行，平行线（8）的长度大于成型孔（7）截面矩形的短边的长度，定义两条平行线（8）的中点的连线为异形腔（6）截面形状的基准线（9），所述基准线（9）与两条平行线（8）垂直，基准线（9）的长度大于成型孔（7）截面矩形的长边的长度，基准线（9）的中点位于成型孔（7）截面矩形的对角线中心和矩形腔（5）截面矩形的对角线中心之间的连线上，两条平行线（8）的其中一条的两端分别与两条长弧线（10）的一端连接，两条平行线（8）中另一条的两端分别与两条短弧线（11）的一端连接，两条长弧线（10）之间和两条短弧线（11）之间均为关于所述基准线（9）对称，位于基准线（9）同侧的长弧线（10）和短弧线（11）的弧线圆心重合，位于基准线（9）两侧的两个弧线圆心关于基准线（9）对称，并分别位于与两条短弧线（11）连接的平行线（8）向远离基准线（9）的两侧延伸的延长线上，所述异形腔（6）的截面形状还包括两条由位于基准线（9）同侧的长弧线（10）和短弧线（11）远离基准线（9）的一端连接而成的侧边线（12），两条侧边线（12）关于基准线（9）对称并分别与两条短弧线（11）相切；所述异形腔（6）的侧壁包括沿挤压杆（1）的挤压方向设置的四段平面和四段圆弧面，四段平面分为与所述两条平行线（8）分别对应的两段平行面（13）、以及与两条侧边线（12）分别对应的两段侧对称面（14），四段圆弧面分为与两条长弧线（10）分别对应的两段调节弧面（15）、以及与两条短弧线（11）分别对应的两段弧形沟槽（16）；

定义包含所述基准线（9）并与挤压杆（1）的挤压方向平行的平面为模具的基准平面，异形腔（6）内设置有两块形状、尺寸均相同的调节板（17），两块调节板（17）分别位于所述基准平面两侧，调节板（17）可转动的安装在位于基准平面同侧的弧形沟槽（16）和调节弧面（15）之间，调节板（17）具有沿挤压杆（1）的挤压方向设置的两段弧面和两段平面，其中一段弧面为与所述弧形沟槽（16）半径相等的半圆弧面（1701），另一段弧面为与所述调节弧面（15）半径相等的滑动弧面（1702），所述两段平面互相平行并分别与两段弧面连接，两段平面之间的距离等于半圆弧面（1701）的直径且两段平面均与半圆弧面（1701）相切，两段平面在与挤压杆（1）的挤压方向垂直的方向上的长度均等于所述基准线（9）的长度，使所述滑动弧面（1702）的轴线与半圆弧面（1701）的轴线重合，从而使同一调节板（17）的半圆弧面（1701）和滑动弧面（1702）分别与一对位于基准平面同侧的弧形沟槽（16）和调节弧面（15）贴合且轴线重合，通过半圆弧面（1701）在弧形沟槽（16）内转动以及滑动弧面（1702）在调节弧面（15）上滑动，使两块调节板（17）能够在异形腔（6）内分别绕位于基准平面两侧的弧面轴线转动，以改变两块调节板（17）相对的平面之间的夹角和距离；

异形腔（6）侧壁的两段平行面（13）中的、与两段调节弧面（15）均连接的一段平行面（13）上具有多个向异形腔（6）内凸出形成的限位凸台（18），所述基准平面两侧均有至少一个限位凸台（18），所有限位凸台（18）远离基准平面的侧面均与平行面（13）垂直，且位于基准平面同侧的所有限位凸台（18）远离基准平面的侧面均与其所在平行面（13）的位于基准平面同侧的边沿对齐，通过限位凸台（18）阻挡向靠近基准平面方向转动的调节板（17），并使两块调节板（17）在转动至分别被基准平面两侧的限位凸台（18）阻挡时，两块调节板（17）相对的平面均与平行面（13）垂直，所有限位凸台（18）向异形腔（6）内凸出的体积均满足能够保证限位凸台（18）的体积相对异形腔（6）的体积可忽略不计，从而使限位凸台（18）对异形腔（6）形状和体积的改变不影响坯料的挤压成型；异形腔（6）侧壁的两段侧对称面（14）之间的夹角不大于100°，使两块调节板（17）在转动至两块调节板（17）相背的平面分别与两段侧对称面（14）贴合时，两块调节板（17）相对的平面之间的夹角不大于100°；

所述调节模（3）的侧壁上开设有两组螺纹孔（19），从调节模（3）的外侧向所述螺纹孔（19）内拧设有两组紧定螺钉（21），用于分别从异形腔（6）的两段侧对称面（14）上同步伸出，两组紧定螺钉（21）关于所述基准平面对称设置，同一组紧定螺钉（21）的轴线沿挤压杆（1）的挤压方向对齐，两组紧定螺钉（21）的数量和螺距均相同，且所有紧定螺钉（21）的一端均为形状相同的用于顶紧调节板（17）的弧面紧定头（2101），通过所有紧定螺钉（21）从侧对称面（14）伸出的长度相同，使两组紧定螺钉（21）的弧面紧定头（2101）与各自的调节板（17）接触的位置分别沿挤压杆（1）的挤压方向对齐并关于所述基准平面对称；所有紧定螺钉（21）的长度和其所在螺纹孔（19）的位置及螺纹长度均满足，可以保证所有紧定螺钉（21）均能向异形腔（6）内拧入至将调节板（17）顶紧在限位凸台（18）上，并可以保证所有紧定螺钉（21）均能向异形腔（6）外拧出至弧面紧定头（2101）不超出侧对称面（14）以便于调节板（17）能够转动至与侧对称面（14）贴合；

位于调节模（3）同侧的异形腔（6）的边沿与调节板（17）的端面均位于同一个与挤压杆（1）的挤压方向垂直的平面上，所述挤压筒内衬（2）朝向调节模（3）的一侧具有一段用于盖设在异形腔（6）上的平面，该位于挤压筒内衬（2）上的平面与挤压杆（1）的挤压方向垂直并包含了所述矩形腔（5）出料侧的边沿，所述矩形腔（5）截面矩形的短边的长度不大于当两块调节板（17）均转动至被限位凸台（18）阻挡位置时的两块调节板（17）相背的平面之间的距离；所述成型模（4）朝向调节模（3）的一侧也具有一段用于盖设在异形腔（6）上的平面，该位于成型模（4）上的平面与挤压杆（1）的挤压方向垂直并包含了所述成型孔（7）进料侧的边沿；所述成型孔（7）出料侧的边沿也与挤压杆（1）的挤压方向垂直，使被挤压杆（1）从成型孔（7）中推出的坯料能够被成型孔（7）挤压成平板。

2.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述挤压筒内衬（2）、调节模（3）和成型模（4）均为筒状结构，且挤压筒内衬（2）、调节模（3）和成型模（4）的中轴线均与所述成型孔（7）截面矩形的对角线中心和矩形腔（5）截面矩形的对角线中心之间的连线重合，挤压筒内衬（2）、调节模（3）和成型模（4）的外径相同且端面依次贴合，使挤压筒内衬（2）、调节模（3）和成型模（4）的外壁沿挤压杆（1）的挤压方向对齐。

3.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述基准线（9）的长度不小于平行线（8）的长度，且所述矩形腔（5）截面矩形的长边的长度不小于基准线（9）的长度；所述矩形腔（5）截面矩形的短边的长度不小于平行线（8）的长度，使矩形腔（5）截面矩形的短边的长度不小于当两块调节板（17）均转动至被限位凸台（18）阻挡位置时的两块调节板（17）相对的平面之间的距离。

4.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述矩形腔（5）和挤压杆（1）之间的间隙为0.2-0.5mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述成型孔（7）朝向异形腔（6）的一侧具有沿成型孔（7）的边沿向成型孔（7）外侧均匀扩张而成的倒圆角（22）。

6.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述成型模（4）远离调节模（3）的一侧开设有呈喇叭口状的空刀结构（23），空刀结构（23）喇叭口状的小端与所述成型孔（7）出料侧的边沿连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述基准平面两侧均有两个限位凸台（18），位于基准平面同侧的两个限位凸台（18）分别位于平行面（13）沿挤压杆（1）的挤压方向的两端；所有限位凸台（18）沿挤压杆（1）的挤压方向的长度均相等，且所有限位凸台（18）在与挤压杆（1）的挤压方向垂直的平面上的截面形状均相同。

8.根据权利要求1所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述两组紧定螺钉（21）分别与两段侧对称面（14）垂直设置，所有紧定螺钉（21）的直径和长度均相同。

9.根据权利要求8所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述两组紧定螺钉（21）的数量均为四个，任意两相邻并同组的紧定螺钉（21）之间沿挤压杆（1）的挤压方向的距离均相等，所有紧定螺钉（21）的弧面紧定头（2101）均为形状相同的120°弧面紧定头（2101）。

10.根据权利要求8所述的一种用于等厚面内弯曲板挤压成型的模具，其特征在于：所述紧定螺钉（21）均为内六角紧定螺钉，所述两组螺纹孔（19）靠近调节模（3）外侧的一端均与各自的一个用于容纳紧定螺钉（21）头部的调节沉孔（20）连通。