專利名稱：純彎曲時(shí)效成形模具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，是一種純彎曲時(shí)效成形模具。
二背景技術(shù)：
時(shí)效成形(Age Forming),國(guó)內(nèi)通常稱之為時(shí)效應(yīng)力松弛成形，國(guó)外稱之為蠕變 時(shí)效成形(Creep Age-forming, CAF)。
典型的時(shí)效成形工藝，主要是利用合金材料在高溫中發(fā)生應(yīng)力松弛的特性，對(duì)工 件施加一定初始變形，通過外加載荷保持工件的變形，在恒溫中靜置一段時(shí)間，材料 內(nèi)應(yīng)力水平隨時(shí)間延長(zhǎng)而降低，部分彈性應(yīng)變轉(zhuǎn)化為塑性應(yīng)變，從而達(dá)到成形的目的。
在專利號(hào)為2007200315844的實(shí)用新型專利中，公開了一種熱壓罐時(shí)效成形模具， 該模具通過位于型腔內(nèi)可調(diào)距的形板實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶筋條/凸緣變厚度機(jī)翼整體成形，并且 克服了目前在采用時(shí)效工藝對(duì)零件成形時(shí)所用的模具為整體鑄造而成，使得加工周期 長(zhǎng)、成本高的不足的缺點(diǎn)。但是，該模具不適于平板試件的純彎曲加載，使得其使用 范圍受到限制。另一方面，對(duì)于時(shí)效成形彎曲回彈的研究，以純彎曲研究最為簡(jiǎn)潔。
三
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有工裝不能實(shí)現(xiàn)對(duì)試件的純彎曲加載，簡(jiǎn)化板料彎曲的復(fù)雜性，本發(fā)明 提出了一種純彎曲時(shí)效成形模具。
本發(fā)明包括底板、框板和形板。其中，底板為矩形板，在該板上表面四周的周邊 開有通槽；槽中均布多個(gè)用于固定框板的螺栓孔?？虬宸譃樯峡虬搴拖驴虬?，均為矩 形條板，其長(zhǎng)度同底板的長(zhǎng)度和寬度；下框板的厚度與底板上的通槽的寬度相同，被 安裝在通槽中并且兩者之間為過盈配合；下框板與底板圍成的方形構(gòu)成了模具的型腔； 在型腔兩個(gè)短邊的下框板上分別開有用于調(diào)整形板位置的條形孔；上框板被固定在絲
杠座上，其外形和尺寸同下框板，兩端開有壓軸孔；上框板的下表面與下框板的上表 面相配合。形板為兩塊，其長(zhǎng)度同型腔的長(zhǎng)度，其高度小于下框板和上框板的高度之 和，在形板的兩側(cè)有內(nèi)螺紋孔；形板的上表面兩邊為臺(tái)階狀，中間為曲面，下表面為 平面；形板的上表面曲率根據(jù)試件的曲率要求而確定；兩塊形板分布在模具的型腔內(nèi)， 為防止在對(duì)模具加壓和抽真空時(shí)形板會(huì)產(chǎn)生位移，本發(fā)明通過螺栓將形板固連在框板 的條形孔內(nèi)，并且通過調(diào)整螺栓的位置實(shí)現(xiàn)形板間距的調(diào)整。壓板為平板，兩端有與蝸桿配合的孔，固定在蝸桿的支撐座上；在蝸桿配合孔之間、壓板的下表面有壓塊的 安裝槽。壓塊亦為板狀，厚度同安裝槽的寬度，長(zhǎng)度同壓板的寬度，高度以方便操作 為宜；壓塊的一端為平面，另一端為圓弧，且平面端嵌入安裝槽內(nèi)。支撐座的外形為 階梯狀，其上部有蝸桿的過孔，下部有用于固定壓板的螺栓孔；矩形的蝸輪擋板分別 位于兩個(gè)蝸輪的上方，中間有絲杠導(dǎo)向孔。
本發(fā)明的工作原理源于四點(diǎn)彎曲，以安裝在壓軸孔內(nèi)的壓軸為四點(diǎn)彎曲的下面兩 個(gè)支點(diǎn)，兩個(gè)壓塊為四點(diǎn)彎曲的上面兩個(gè)支點(diǎn)，通過上下支點(diǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)試件 的加載。支點(diǎn)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過絲杠螺桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的特點(diǎn)在于，能 夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)試件的純彎曲加載，形面保持部分設(shè)有滑槽形板可以沿槽滑動(dòng)，近而可以滿 足不同寬度試件的要求。
四

附圖1是純彎曲時(shí)效成形模具的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是純彎曲時(shí)效成形模具的左視圖。
附圖3是純彎曲時(shí)效成形模具的俯視圖。
附圖4是純彎曲時(shí)效成形模具底板的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5是純彎曲時(shí)效成形模具壓板的剖視圖。
附圖6是純彎曲時(shí)效成形模具形板的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中
1.絲杠 2.壓板3.蝸桿 4.支撐座5.壓塊 6.上框板
7.下框板8.形板 9.壓軸孔10.渦輪擋板11.絲杠座12.底板 13.滑槽14.壓塊槽15.擋板支桿16.底板通槽17.絲杠孔
五具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例是用于(500X50X5) mm厚平板純彎曲時(shí)效成形模具(附圖1)，本實(shí)施 例為四點(diǎn)彎曲與框板結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)，包括底板12、壓塊5、上框板6、下框 板7、形板8、蝸桿3、絲杠l、壓板2和蝸輪擋板10，其中
底板12有一塊為矩形，在該板上表面四周的周邊開有通槽16。下框板7有四塊， 均為矩形條板，其厚度與底板通槽16的寬度相同，被嵌裝在底板通槽16中，并通過 位于底板通槽內(nèi)的螺栓孔固定；底板12與下框板7圍成的四方形，構(gòu)成了模具的型腔;四塊下框板7之間在四個(gè)角上通過螺栓相互固定連接。在與形板8相平行的兩側(cè)下框
板上，有兩個(gè)用于調(diào)節(jié)形板之間間距的滑槽13。上框板6有四塊，其厚度與下框板7 相同，均為鋁合金矩形條板，兩端開有壓軸孔9和固定形板8的條形孔，四塊上框板 通過螺栓連接板圍成起支撐作用的方框；在上框板6的兩惻固定有絲杠座11。
形板8為兩塊，其長(zhǎng)度同型腔的長(zhǎng)度，其高度小于下框板6和上框板7的高度之 和，在形板8的兩側(cè)有內(nèi)螺紋孔；形板8的上表面兩邊為臺(tái)階狀，中間為曲面，下表 面為平面；形板的上表面曲率根據(jù)試件的曲率要求而確定；兩塊形板8分布在模具的
型腔內(nèi)，為防止在對(duì)模具加壓和抽真空時(shí)形板會(huì)產(chǎn)生位移，本實(shí)施例通過螺栓將形板
8固連在上框板7的條形孔內(nèi)，并且通過調(diào)整螺栓的位置，調(diào)整兩塊形板之間間距。
壓板2為平板，兩端有與蝸桿3配合的孔，固定在蝸桿的支撐座4上；在蝸桿配 合孔之間、壓板的下表面有壓塊5的安裝槽。壓塊5亦為板狀，厚度同安裝槽的寬度，
長(zhǎng)度同壓板2的寬度，高度以方便操作為宜；壓塊5的一端為平面，另一端為圓弧，
且平面端嵌入安裝槽內(nèi)。矩形的蝸輪擋板10分別位于兩個(gè)蝸輪的上方，中間有絲杠l 的導(dǎo)向孔。
支撐座4為金屬板結(jié)構(gòu)件，其外形為階梯狀，其上部有蝸桿3的過孔，下部有用 于固定壓板2的螺栓孔。
絲杠座形狀與標(biāo)準(zhǔn)軸承座形狀相同，在絲杠座11上均布著四個(gè)對(duì)稱的螺栓孔。絲 杠l為普通梯形絲杠，分度圓直徑為30mm，絲杠與絲杠座材料相同，均為45號(hào)鋼。 壓板2上有一塊形狀為矩形、并在其下表面開有對(duì)稱的壓塊槽14和絲杠孔17，槽寬 與壓塊5的厚度相同；蝸桿3為普通蝸桿，其長(zhǎng)度略長(zhǎng)于壓板5的長(zhǎng)度，位于壓板5 兩側(cè)的支撐座用45號(hào)鋼制成，蝸輪為普通渦輪，蝸輪與蝸桿3的配比40:1，蝸輪的 模數(shù)為2，分度圓直徑為84mm，材料為錫青銅。蝸輪擋板有兩塊，為矩形條板，其長(zhǎng) 度大于渦輪直徑，以保證裝配時(shí)不干涉；蝸輪擋板10的表面中心有絲杠孔1，該孔直 徑比絲杠略大；在蝸輪擋板的四個(gè)角均布著擋板支桿孔；擋板支桿15為階梯形圓柱， 兩端圓柱直徑較小，中間圓柱直徑較大且中間圓柱的長(zhǎng)度大于蝸輪厚度，以保證裝配 完成時(shí)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。
權(quán)利要求
1. 一種純彎曲時(shí)效成形模具，包括底板(12)、框板和形板(8)，底板(12)上表面四周的周邊開有通槽(16)，框板安裝在底板通槽中；形板(8)分布在型腔內(nèi)，且間距可調(diào)；其特征在于本發(fā)明還包括壓板(2)、壓塊(5)、絲杠(1)、渦輪、蝸桿(3)及支撐座(4)，并且在型腔兩側(cè)的上框板(6)上固定有絲杠座(11)；渦輪位于絲杠座(11)上方；蝸桿(3)安裝在壓板(2)兩端的支撐座(4)上，壓板(2)的兩端有絲杠孔(17)，該孔位于壓板(2)的中心線上，在絲杠孔(17)內(nèi)側(cè)、壓板(2)的中心線上，有一對(duì)對(duì)稱分布的壓塊槽(14)；壓塊(5)固定在位于壓板(2)下表面的壓塊槽(14)內(nèi)，擋板支桿與壓板(2)相連，渦輪擋板(10)與擋板支桿(11)固連。
2. 如權(quán)利要求1所述一種純彎曲時(shí)效成形模具，其特征在于形板(8)的上表面兩側(cè)邊 為臺(tái)階狀，其長(zhǎng)度同型腔的長(zhǎng)度，其高度小于下框板(6)和上框板(7)的高度之 禾口；形板(8)上表面為曲面。
3. 如權(quán)利要求1所述一種純彎曲時(shí)效成形模具，其特征在于支撐座(4)為階梯狀，其 上部有蝸桿(3)的過孔，下部有用于固定壓板(2)的螺栓孔。
全文摘要
本發(fā)明是一種純彎曲時(shí)效成形模具，為四點(diǎn)彎曲與框板結(jié)構(gòu)相結(jié)合的組合結(jié)構(gòu)，包括底板(12)、框板(6、7)、壓板(2)、壓塊(5)和形板(8)，在型腔兩側(cè)的上框板(6)上固定有絲杠座(11)；蝸桿(3)安裝在支撐座(4)上，壓板(2)的兩端有絲杠孔(17)；在絲杠孔內(nèi)側(cè)、壓板中心線上，有一對(duì)對(duì)稱分布的壓塊槽(14)；壓塊(5)固定在壓塊槽內(nèi)，擋板支桿(15)與壓板(2)相連，渦輪擋板(10)與擋板支桿(15)固連；兩塊形板(8)位于模具的型腔內(nèi)，其上表面的曲率根據(jù)試件的曲率要求而確定。本發(fā)明采用了形板之間間距可調(diào)的設(shè)計(jì)方式，適用于試件的純彎曲加載，并且試件回彈后仍為圓形，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21D37/00GK101518803SQ20081001754
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月25日
發(fā)明者張志國(guó), 成武東, 威 熊, 忠 甘 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)