CN111390025B - 一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置 - Google Patents

一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，属于机械加工技术领域。目的是提供一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，既实现三方向负角同时成形又可解决制件顺利脱模的问题，达到在一套工装中实现三方向负角成形同时完成制件脱模。本发明由下模边框、下模底座、芯模和拉板构成；下模底座根据产品底部区域负角进行划分，用于超塑成形过程，芯模用于冷冲压过程，并根据产品负角进行划分，下模底座、芯模通过拔模斜角的设置，完成制件和芯模同时脱模，即实现三方向负角开花式拔模。

Description

一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模 装置
技术领域
本发明属于机械加工技术领域。
背景技术
现有超塑性成形模具可实现一方向负角的成形和制件脱模，如制件存在两个方向及以上的负角，则需要增加工序和增加工装数量才能实现负角区域成形和制件脱模，无法在同一套工装中既完成多方向负角成形又可实现制件脱模。因此在同一套工装中既完成多方向负角成形又可实现制件脱模是目前需要解决的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，既实现三方向负角同时成形又可解决制件顺利脱模的问题，达到在一套工装中实现三方向负角成形同时完成制件脱模。
一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，由下模边框1、下模底座、芯模和拉板11构成；
下模边框1中心开有型腔，型腔底部设置有下模底座，所述下模底座边缘设有若干导轨，与下模边框1型腔边缘的导向槽配合；该型腔底部开有通孔，拉板11安装在下模底座下方，并可在通孔内带动下模底座上下运动；
所述的下模底座用于超塑成形过程，当产品在底部区域存在多个负角方向时，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分；
具体的，在产品在底部区域存在有两个负角方向，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分成两个，即下模底座Ⅰ2和下模底座Ⅱ3；
所述芯模安装在型腔中，并放置在下模底座之上，芯模边缘也设有若干导轨与下模边框1型腔边缘的导向槽配合；所述芯模由多个芯模镶块拼合而成，用于产品的冷冲压，使其最终成型；芯模镶块的划分依据：
1)沿下模底座分块方向各设置芯模镶块；2)若产品宽度方向存在负角，则沿下模底座分块方向以底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模镶块；3)对产品特征线部分设置单独芯模镶块；
所述的导向槽与垂直方向设有8°的倾斜角，使芯模镶块在拉板11抬升时向外侧滑移，形成开花状拔模。
具体的，在产品长度方向仅存在一个方向负角，所以沿下模底座分块方向各设置两块芯模镶块，即芯模镶块Ⅲ6和芯模镶块Ⅶ10；产品宽度方向存在负角，沿底座分块方向以两底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模，即一侧为芯模镶块Ⅰ4和芯模镶块Ⅱ5，另一侧为芯模镶块Ⅳ7和芯模镶块Ⅵ9；同时两下模底座间存在的窄长方形产品特征线设置芯模镶块Ⅴ8。
本发明的有益效果：
本发明实现了在不增加模具数量的前提下，一套模具既实现三方向负角成形，又可实现三方向负角制件顺利脱模。
附图说明
图1为本发明装置俯视图；
图2为本发明装置主视图；
图3为本发明脱模状态示意图；
图4a和4b下模底座Ⅰ结构示意图；
图5a和5b下模底座Ⅱ结构示意图；
图6a和6b下模底座整体结构示意图；
图7a和7b芯模镶块Ⅶ结构示意图；
图8a和8b芯模镶块Ⅲ结构示意图；
图9a和9b芯模整体结构示意图。
附图标记：
1-下模边框 2-下模底座Ⅰ 3-下模底座Ⅱ 4芯模镶块Ⅰ 5-芯模镶块Ⅱ 6-芯模镶块Ⅲ
7-芯模镶块Ⅳ 8-芯模镶块Ⅴ 9-芯模镶块Ⅵ 10-芯模镶块Ⅶ 11-拉板。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例的形式对本发明技术方案做进一步解释和说明。
本实施例中的一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置。如图1所示，由下模边框1、下模底座、芯模和拉板11构成；
下模边框1中心开有型腔，型腔底部设置有下模底座，所述下模底座边缘设有若干导轨，与下模边框1型腔边缘的导向槽配合；该型腔底部开有通孔，拉板11安装在下模底座下方，并可在通孔内带动下模底座上下运动；
所述的下模底座用于超塑成形过程，主要作用是超塑终成形过程中，使产品底部区域先贴模，此区域因摩擦而停止变形，使悬空的部分在增大压力作用下逐渐减小圆角，在进一步增大压力，使板料完全贴模的过程。所以下模底座区域分块时应保证其结构尽量简单，并具有较大的平缓区域。
当产品在底部区域存在多个负角方向时，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分；
本实施例中在产品在底部区域存在有两个负角方向，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分成两个，即下模底座Ⅰ2和下模底座Ⅱ3；
所述芯模安装在型腔中，并放置在下模底座之上，芯模边缘也设有若干导轨与下模边框1型腔边缘的导向槽配合；所述芯模由多个芯模镶块拼合而成，用于产品的冷冲压，使其最终成型；芯模镶块的划分依据：
1)沿下模底座分块方向各设置芯模镶块；2)若产品宽度方向存在负角，则沿下模底座分块方向以底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模镶块；3)对产品特征线部分设置单独芯模镶块；
本实施例中在产品长度方向仅存在一个方向负角，所以沿下模底座分块方向各设置两块芯模镶块，即芯模镶块Ⅲ6和芯模镶块Ⅶ10；产品宽度方向存在负角，沿底座分块方向以两底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模，即一侧为芯模镶块Ⅰ4和芯模镶块Ⅱ5，另一侧为芯模镶块Ⅳ7和芯模镶块Ⅵ9；同时两下模底座间存在的窄长方形产品特征线设置芯模镶块Ⅴ8。
所述的导向槽与垂直方向设有8°的倾斜角，使芯模镶块在拉板11抬升时向外侧滑移，形成开花状拔模。该过程具体如下：成形完成后，因该产品为三方向负角，制件全包裹在下模型腔中，下模底座和芯模与边框导向位置存在8°拔模斜角。在拉板11上升180mm，使底座和芯模高度方向提高180mm，四周宽度方向扩大约48mm，完成制件和芯模同时脱模即三方向负角开花式拔模(如图3状态)。

Claims (3)

1.一种三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，其特征在于，该装置由下模边框(1)、下模底座、芯模和拉板(11)构成；
下模边框(1)中心开有型腔，型腔底部设置有下模底座，所述下模底座边缘设有若干导轨，与下模边框(1)型腔边缘的导向槽配合；该型腔底部开有通孔，拉板(11)安装在下模底座下方，并可在通孔内带动下模底座上下运动；
所述的下模底座用于超塑成形过程，当产品在底部区域存在多个负角方向时，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分；
所述芯模安装在型腔中，并放置在下模底座之上，芯模边缘也设有若干导轨与下模边框(1)型腔边缘的导向槽配合；所述芯模由多个芯模镶块拼合而成，用于产品的冷冲压，使其最终成型；芯模镶块的划分依据：
1)沿下模底座分块方向各设置芯模镶块；2)若产品宽度方向存在负角，则沿下模底座分块方向以底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模镶块；3)对产品特征线部分设置单独芯模镶块；
所述的导向槽与垂直方向设有8°的倾斜角，使芯模镶块在拉板(11)抬升时向外侧滑移，形成开花状拔模。
2.根据权利要求1所述的三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，其特征在于，在产品在底部区域存在有两个负角方向，下模底座以产品最高中线为界按照负角方向将下模底座拆分成两个，即下模底座Ⅰ(2)和下模底座Ⅱ(3)。
3.根据权利要求1所述的三方向负角的复杂空间曲面制件的超塑性成形及脱模装置，其特征在于，在产品长度方向仅存在一个方向负角，所以沿下模底座分块方向各设置两块芯模镶块，即芯模镶块Ⅲ(6)和芯模镶块Ⅶ(10)；产品宽度方向存在负角，沿底座分块方向以两底座分缝为界，每个宽度方向各设置两块芯模，即一侧为芯模镶块Ⅰ(4)和芯模镶块Ⅱ(5)，另一侧为芯模镶块Ⅳ(7)和芯模镶块Ⅵ(9)；同时两下模底座间存在的窄长方形产品特征线设置芯模镶块Ⅴ(8)。
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