[实用新型]一种用于弯曲时效成形的模具

说明书

一、技术领域

本发明涉及钣金成形领域，是一种用于弯曲时效成形的模具。

二、背景技术

时效成形(Age Forming)，国内通常称之为时效应力松弛成形，国外称之为蠕变时效成形(Creep Age-forming，CAF)。

典型的时效成形工艺，主要是利用合金材料在高温中发生应力松弛的效应，使工件产生一定初始变形，通过外加载荷保持工件的变形，在恒温中静置一段时间，材料的应力水平随时间延长而降低，部分弹性应变转化为塑性应变，从而达到成形的目的。

对于时效成形弯曲回弹的研究，以纯弯曲研究最为简洁，本发明设计了一套用于研究的成形模具，该模具可以对平板、T型梁等试件进行弯曲，并且在曲率半径为1000mm以上均为纯弯曲。

西北工业大学在申请号为200810017544.3的发明专利申请中，公开了一种纯弯曲时效成形模具，其工作原理源于四点弯曲，以安装在压轴孔内的压轴为四点弯曲的下面两个支点，两个压块为四点弯曲的上面两个支点，通过上下支点的相对运动实现对试件的加载。支点之间的相对运动通过丝杠螺杆传动机构来实现。该发明的特点在于，能够实现对试件的纯弯曲加载，形面保持部分设有滑槽形板可以沿槽滑动，进而可以满足不同宽度试件的要求。但是，该发明在对试件时效成形时，模具需要包裹真空袋。由于该模具的外形较复杂，使得包裹真空袋不易，且容易损坏真空袋。

三、发明内容

为克服现有工装不能实现对试件的纯弯曲加载，简化板料弯曲的复杂性，本发明提出了一种用于弯曲时效成形的模具。

本发明包括底座、盖板、箱体、压轴支架、型板、上压轴、托板、丝杠、下压轴、蜗杆支架、蜗轮和蜗杆，其中：

底座1为整个装置的基础。在底座的上表面中部有宽度同箱体内表面宽度的凸台，其长度与两个蜗杆支架的厚度之和等于箱体内表面的长度；该凸台两端的端面处均装有蜗杆支架。在凸台的上表面两端处、沿长度方向的中心线上均安装有轴线与底座相垂直的丝杠；蜗轮安装在丝杠的一端；两个蜗轮挡板分别套在两个丝杠之上、蜗轮的上方，并通过双头螺杆固定在底座1上。蜗杆通过两端的支撑圆柱安装在蜗杆支架上，与蜗轮相互配合。丝杠螺母位于蜗轮挡板上方，并固定在托板的下表面。箱体固定在底座上；二个上压轴安装在位于箱体对称的两侧壁板上端的两边上，并且上压轴的中心线垂直于箱体的中心线。

矩形托板位于底座上表面中心处。托板为两端对称的三级阶梯形：其底部的第一级构成整个托架的基础；第二级在长度方向上由两端向中间，其高度逐渐降低，并延伸至托板的中心，构成一个大角度的V形面，用于型板在长度方向上的对中定位；第三级是位于两端的两个对称的凸块。

型板的下表面是为“V”形面，角度与托板“V”形面相同；型板的上表面两侧为台阶状，中间为圆弧形的模具型面；将两块型板分列在托板第三级凸块的两侧，并使型板下表面的“V”型面和托板第二级的“V”型面配合。

将框板结构的压轴支架套在型板上，并通过螺栓分别与托板固定连接和夹紧型板。下压轴安装在压轴支架上。

本发明中，当外力经过蜗杆、蜗轮、丝杠传递到托板时，通过位于托板上的丝杠螺母把丝杠的转动转化为托板沿箱体内表面的平动，推动位于托板上的型板和位于压轴支架上的一对下压轴向上移动，完成对试验件的纯弯曲加载。

本发明充分考虑了时效成形时要包裹真空袋的需要，整套模具外形简洁，需要使用真空袋加压的试件弯曲部分完全敞开，制造时面与面衔接处尽量使用大圆角过渡；机械加压部分用箱体封装，对可能造成真空袋拉裂的各种深孔采用盖板覆盖；通过填充硅橡胶、铁砂等在高温高压下不变形的材料的方法消除试验件之间、试验件与模具箱体内壁之间的间隙，以减小对真空袋的破坏。模具的底座尺寸比模具箱体大上一圈，模具底面不需要覆盖导气毡和真空袋，有利于试件在热压罐中的升温，且底座四角设有起吊螺栓，在包裹真空袋后仍然可以用吊车搬运，具有结构简单、使用方便的特点。

四、附图说明

附图1是用于弯曲时效成形的模具的俯视图。

附图2是用于弯曲时效成形的模具的结构示意图，是附图1的A-A视图。

附图3是用于弯曲时效成形的模具拆掉箱体和盖板后的主视图。

附图4是用于弯曲时效成形的模具的外形示意图。

附图5是压轴支架的轴侧图。

附图6是型板的结构示意图。

附图7是托板的轴侧图。其中：

1.底座     2.起吊螺栓      3.盖板       4.箱体       5.压轴支架        6.型板