一种金属蠕变成形模具的制作方法

1.本发明涉及金属加工技术领域，具体为一种金属蠕变成形模具。


背景技术：

2.蠕变时效成形是一种新兴的金属材料成形工艺，利用金属的蠕变或应力松驰变形和时效强化特性，在构件成形的同时完成时效强化热处理，获得优良的力学性能，实现形性协同制造，运载火箭贮箱壁板、航空飞行器等壁板都是蠕变时效成形技术的应用对象，蠕变时效成形工艺过程包含一般弯曲成形的贴模过程，但是贴模的方法一般采用对密封塑料袋抽真空的方式实现，然后按预先设计好的温度—时间曲线加热，到预定温度后保温一定时间，保温过程完成后卸载、冷却、取出构件，构件会有回弹，要求回弹后达到所需几何尺寸与曲率。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属蠕变成形模具，解决了蠕变成形升温过程中模具因受热不均匀造成工件质量缺陷，以及利用螺栓对模具进行压覆会导致工件受压不均匀的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种金属蠕变成形模具，包括底座，所述底座的表面开设有燕尾槽，所述底座的侧面位置开设有侧滑面，所述底座表面靠近燕尾槽的位置固定连接有定模，所述定模的顶部开设有成型腔，所述定模表面靠近成型腔的位置固定连接有压环体，所述成型腔靠近边缘的位置开设有压覆槽，所述压环体的表面固定连接有导流板，所述定模的内侧面滑动连接有导柱，所述导柱的顶端固定连接有动模，所述动模的内部开设有开孔，所述导流板的内侧面滚动连接有球体，当外力使得动模与定模相互靠近时，动模与工件优先接触并使得工件成型，压环体与定模固定连接，使得工件边缘位置能够嵌入压覆槽中，该过程中，球体与工件表面靠近边缘的位置紧密接触，当工件表面中部位置的材料向下流动时，球体对边缘位置的材料进行压覆，由于摩擦力的作用，球体与工件之间处于相对滚动状态，避免工件边缘位置刚性压覆导致工件拉裂的问题。
5.优选的，所述底座通过燕尾槽固定连接有蠕变机构，所述底座表面靠近侧滑面的位置滑动连接有压覆机构，所述定模顶部靠近成型腔的位置固定连接有送料组件，该装置中，工件放置在压覆槽的上方位置，导流板将工件表面的边缘位置压覆，外力施加使得定模和动模通过导柱的引导相合，动模的底部与成型腔配合使得工件成型，工件成型后，卸去加压在动模上方位置的力，滑缸在滑杆的表面滑动，从而将第二连接体带动到动模的正上方位置，随后将装置整体放入热压罐，由于温度上升，第二连接体对动模以及定模施加均匀的压覆力，温度升高的过程中，工件在此过程中发生蠕变、时效与应力松弛过程，工件完成成形过程。
6.优选的，所述导流板的顶部开设有孔，所述球体表面的下方位置与压覆槽相靠近，所述动模表面的中部位置固定连接有增效组件，所述开孔包括螺旋孔以及直线孔，当球体
将工件柔性压覆时，动模与定模在外力的作用下对向运动，浸油槽的内部通有雾状润滑油，导流板表面靠近球体的位置开设有孔，且孔与球体表面相连通，导流板在合模的过程中嵌入合模槽中，从而使得动模与定模能够相合，浸油槽内部的润滑油雾通过导流板表面的孔对球体进行润滑，经过润滑后的球体在工件表面滚动时，避免出现球体卡死使得工件边缘位置材料输送不及时的问题。
7.优选的，所述动模的顶部设置有嵌入槽，所述动模的底部开设有合模槽，所述动模表面靠近合模槽的位置开设有浸油槽，所述浸油槽外接油泵。
8.优选的，所述底座表面固定连接有滑杆，所述滑杆的表面滑动连接有滑缸，所述滑缸的表面固定连接有第一连接体，所述第一连接体的顶部固定连接有均匀组件。
9.优选的，所述第一连接体的顶部固定连接有板体，所述板体的表面转动连接有铰链，所述板体的数量有两个，且另一个板体的顶部固定连接有第二连接体。
10.优选的，所述铰链的表面转动连接有剪刀叉体，所述剪刀叉体的表面固定连接有热缩凝胶，所述第二连接体表面的中部位置固定连接有导流组件，当动模与定模合模使得工件成型后，滑缸在滑杆的表面滑动，第一连接体被带动到靠近定模的位置，导流壁处于嵌入槽的正上方位置，将该模具放置到热压罐中，随着热压罐中的温度逐渐升高，热缩凝胶收缩使得剪刀叉体相合，剪刀叉体的两侧与板体转动连接，剪刀叉体相合使得板体相合，第二连接体向下运动对动模和定模施加压覆力，第二连接体的均匀压覆，可以避免利用螺栓对模具进行压覆会导致工件受压不均匀的问题。
11.优选的，所述导流组件包括导流壁，所述导流壁的表面与第二连接体表面的中部位置固定连接，所述导流壁的表面固定连接有电机，所述电机为中空型。
12.优选的，所述电机输出端的转轴固定连接有风机，所述第二连接体的底部固定连接有嵌入块，所述嵌入块的表面与嵌入槽相互配合，当热缩凝胶收缩使得第二连接体将动模与定模压覆时，嵌入块的底部与嵌入槽相合，中空型电机带动风机旋转，风机旋转使得热压罐内的热风被带动，热风由导流壁进入动模的开孔中，开孔由螺旋槽和直线槽组成，热风通过螺旋槽与动模充分换热，随后通过直线槽输送出动模，从而使得动模快速升温，可以有效避免蠕变成形升温过程中模具因受热不均匀造成工件质量缺陷的问题。
13.优选的，所述导流板表面的孔与球体的表面相连通，所述导流板的表面与合模槽相互配合，所述动模的底部与成型腔的表面相互配合。
14.本发明提供了一种金属蠕变成形模具。具备以下有益效果：1、该金属蠕变成形模具，该装置中，工件放置在压覆槽的上方位置，导流板将工件表面的边缘位置压覆，外力施加使得定模和动模通过导柱的引导相合，动模的底部与成型腔配合使得工件成型，工件成型后，卸去加压在动模上方位置的力，滑缸在滑杆的表面滑动，从而将第二连接体带动到动模的正上方位置，随后将装置整体放入热压罐，由于温度上升，第二连接体对动模以及定模施加均匀的压覆力，温度升高的过程中，工件在此过程中发生蠕变、时效与应力松弛过程，工件完成成形过程。
15.2、该金属蠕变成形模具，当外力使得动模与定模相互靠近时，动模与工件优先接触并使得工件成型，压环体与定模固定连接，使得工件边缘位置能够嵌入压覆槽中，该过程中，球体与工件表面靠近边缘的位置紧密接触，当工件表面中部位置的材料向下流动时，球体对边缘位置的材料进行压覆，由于摩擦力的作用，球体与工件之间处于相对滚动状态，避
免工件边缘位置刚性压覆导致工件拉裂的问题。
16.3、该金属蠕变成形模具，当球体将工件柔性压覆时，动模与定模在外力的作用下对向运动，浸油槽的内部通有雾状润滑油，导流板表面靠近球体的位置开设有孔，且孔与球体表面相连通，导流板在合模的过程中嵌入合模槽中，从而使得动模与定模能够相合，浸油槽内部的润滑油雾通过导流板表面的孔对球体进行润滑，经过润滑后的球体在工件表面滚动时，避免出现球体卡死使得工件边缘位置材料输送不及时的问题。
17.4、该金属蠕变成形模具，当动模与定模合模使得工件成型后，滑缸在滑杆的表面滑动，第一连接体被带动到靠近定模的位置，导流壁处于嵌入槽的正上方位置，将该模具放置到热压罐中，随着热压罐中的温度逐渐升高，热缩凝胶收缩使得剪刀叉体相合，剪刀叉体的两侧与板体转动连接，剪刀叉体相合使得板体相合，第二连接体向下运动对动模和定模施加压覆力，第二连接体的均匀压覆，可以避免利用螺栓对模具进行压覆会导致工件受压不均匀的问题。
18.5、该金属蠕变成形模具，当热缩凝胶收缩使得第二连接体将动模与定模压覆时，嵌入块的底部与嵌入槽相合，中空型电机带动风机旋转，风机旋转使得热压罐内的热风被带动，热风由导流壁进入动模的开孔中，开孔由螺旋槽和直线槽组成，热风通过螺旋槽与动模充分换热，随后通过直线槽输送出动模，从而使得动模快速升温，可以有效避免蠕变成形升温过程中模具因受热不均匀造成工件质量缺陷的问题。
附图说明
19.图1为本发明整体的结构示意图；图2为本发明局部的结构示意图；图3为本发明蠕变机构的结构示意图；图4为本发明送料组件的结构示意图；图5为本发明增效组件的结构示意图；图6为本发明压覆机构的结构示意图；图7为本发明均匀组件的结构示意图；图8为本发明导流组件的结构示意图。
20.图中：1、底座；2、燕尾槽；3、侧滑面；4、蠕变机构；41、定模；42、成型腔；43、送料组件；431、压覆槽；432、压环体；433、导流板；434、球体；44、导柱；45、动模；46、增效组件；461、嵌入槽；462、开孔；463、合模槽；464、浸油槽；5、压覆机构；51、滑杆；52、滑缸；53、第一连接体；54、均匀组件；541、板体；542、铰链；543、剪刀叉体；544、热缩凝胶；55、第二连接体；56、导流组件；561、导流壁；562、电机；563、嵌入块；564、风机。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.实施例1
如图1-图8所示，本发明提供一种技术方案：一种金属蠕变成形模具，包括底座1，底座1通过燕尾槽2固定连接有蠕变机构4，底座1表面靠近侧滑面3的位置滑动连接有压覆机构5，定模41顶部靠近成型腔42的位置固定连接有送料组件43，底座1的表面开设有燕尾槽2，底座1的侧面位置开设有侧滑面3，底座1表面靠近燕尾槽2的位置固定连接有定模41，定模41的顶部开设有成型腔42，底座1表面固定连接有滑杆51，滑杆51的表面滑动连接有滑缸52，滑缸52的表面固定连接有第一连接体53，第一连接体53的顶部固定连接有板体541，板体541的表面转动连接有铰链542，板体541的数量有两个，且另一个板体541的顶部固定连接有第二连接体55，第一连接体53的顶部固定连接有均匀组件54。
23.使用时，该装置中，工件放置在压覆槽431的上方位置，导流板433将工件表面的边缘位置压覆，外力施加使得定模41和动模45通过导柱44的引导相合，动模45的底部与成型腔42配合使得工件成型，工件成型后，卸去加压在动模45上方位置的力，滑缸52在滑杆51的表面滑动，从而将第二连接体55带动到动模45的正上方位置，随后将装置整体放入热压罐，由于温度上升，第二连接体55对动模45以及定模41施加均匀的压覆力，温度升高的过程中，工件在此过程中发生蠕变、时效与应力松弛过程，工件完成成形过程。
24.实施例2如图1-图5所示，定模41表面靠近成型腔42的位置固定连接有压环体432，成型腔42靠近边缘的位置开设有压覆槽431，压环体432的表面固定连接有导流板433，导流板433的顶部开设有孔，球体434表面的下方位置与压覆槽431相靠近，动模45表面的中部位置固定连接有增效组件46，开孔462包括螺旋孔以及直线孔，定模41的内侧面滑动连接有导柱44，导柱44的顶端固定连接有动模45，动模45的内部开设有开孔462，导流板433的内侧面滚动连接有球体434，动模45的顶部设置有嵌入槽461，动模45的底部开设有合模槽463，动模45表面靠近合模槽463的位置开设有浸油槽464，浸油槽464外接油泵，导流板433表面的孔与球体434的表面相连通，导流板433的表面与合模槽463相互配合，动模45的底部与成型腔42的表面相互配合。
25.使用时，当外力使得动模45与定模41相互靠近时，动模45与工件优先接触并使得工件成型，压环体432与定模41固定连接，使得工件边缘位置能够嵌入压覆槽431中，该过程中，球体434与工件表面靠近边缘的位置紧密接触，当工件表面中部位置的材料向下流动时，球体434对边缘位置的材料进行压覆，由于摩擦力的作用，球体434与工件之间处于相对滚动状态，避免工件边缘位置刚性压覆导致工件拉裂的问题，当球体434将工件柔性压覆时，动模45与定模41在外力的作用下对向运动，浸油槽464的内部通有雾状润滑油，导流板433表面靠近球体434的位置开设有孔，且孔与球体434表面相连通，导流板433在合模的过程中嵌入合模槽463中，从而使得动模45与定模41能够相合，浸油槽464内部的润滑油雾通过导流板433表面的孔对球体434进行润滑，经过润滑后的球体434在工件表面滚动时，避免出现球体434卡死使得工件边缘位置材料输送不及时的问题。
26.实施例3如图6-图8所示，底座1表面固定连接有滑杆51，滑杆51的表面滑动连接有滑缸52，滑缸52的表面固定连接有第一连接体53，第一连接体53的顶部固定连接有均匀组件54，第一连接体53的顶部固定连接有板体541，板体541的表面转动连接有铰链542，板体541的数量有两个，且另一个板体541的顶部固定连接有第二连接体55，铰链542的表面转动连接有
剪刀叉体543，剪刀叉体543的表面固定连接有热缩凝胶544，第二连接体55表面的中部位置固定连接有导流组件56，导流组件56包括导流壁561，导流壁561的表面与第二连接体55表面的中部位置固定连接，导流壁561的表面固定连接有电机562，电机562为中空型，电机562输出端的转轴固定连接有风机564，第二连接体55的底部固定连接有嵌入块563，嵌入块563的表面与嵌入槽461相互配合。
27.使用时，当动模45与定模41合模使得工件成型后，滑缸52在滑杆51的表面滑动，第一连接体53被带动到靠近定模41的位置，导流壁561处于嵌入槽461的正上方位置，将该模具放置到热压罐中，随着热压罐中的温度逐渐升高，热缩凝胶544收缩使得剪刀叉体543相合，剪刀叉体543的两侧与板体541转动连接，剪刀叉体543相合使得板体541相合，第二连接体55向下运动对动模45和定模41施加压覆力，第二连接体55的均匀压覆，可以避免利用螺栓对模具进行压覆会导致工件受压不均匀的问题，当热缩凝胶544收缩使得第二连接体55将动模45与定模41压覆时，嵌入块563的底部与嵌入槽461相合，中空型电机562带动风机564旋转，风机564旋转使得热压罐内的热风被带动，热风由导流壁561进入动模45的开孔462中，开孔462由螺旋槽和直线槽组成，热风通过螺旋槽与动模45充分换热，随后通过直线槽输送出动模45，从而使得动模45快速升温，可以有效避免蠕变成形升温过程中模具因受热不均匀造成工件质量缺陷的问题。
28.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。