[实用新型]一种带上下脱模机构的分体式半固态金属微触变成形装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种半固态金属微触变成形装置，尤其涉及一种带上下脱模机构的分体式半固态金属微触变成形装置。

背景技术

由美国麻省理工学院Flemings等人提出的半固态金属成形技术，作为一种先进的金属材料加工技术，该工艺介于固态金属成形和液态金属成形之间，融合了塑性成形和铸造工艺优点，具有凝固收缩小、偏析小、产品质量高、近净成形等优良特性，被认为是21世纪最有发展前途的金属成形技术之一。如今国内外学者已经对半固态金属成形进行了大量的研究工作，在制坯、重熔加热、零件成形、组织与力学性能、加工环节数值模拟以及合金流变学研究等许多方面取得了重大进展。

金属半固态成形工艺主要有两种：一种是触变成形，将制浆与成形结合在一起；另一种是流变成形，将制坯和成形结合在一起。

半固态金属微触变成形是半固态金属成形与微成形相结合的技术，该技术可以与金属加工工艺相结合，其载体就是微成形装置。目前，国内仍没有建立半固态金属微成形装置相关方面比较系统的设计理论。为了将半固态金属微成形技术投入到产业化应用中，从而提供一种适合低成本、大批量和高效的金属微成形加工方法，关键在于微成形装置的设计和制造。

作为微成形装置的一部分，模具结构对微零件成形质量有着重要的影响。目前存在的模具结构大多成形大尺寸零件，尚不能应用于半固态微触变成形领域。因此，需要开发出可有效改善加工工艺、降低生产成本的新型微成形模具。

中国专利（号200710175244.3）公开了一种半固态成形模具及使用方法。该模具是由模架、模体、定径模连为一整体，其内形成空腔，该空腔分为三段；在模架段空腔和模体段空腔之间的连接段设有分流锥；定径模段空腔为带有

0°~ 3°锥度的圆筒状，且锥度＞0；在模架与模体上安装有加热器；在定径模内安装有冷却室。该方法具有加工工艺流程短、能耗低等特点，但却无法用于微成形加工，且没有脱模机构，影响了生产效率。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带上下脱模机构的分体式半固态金属微触变成形装置，解决了在半固态微触变成形加工过程中无法脱模的问题，并且可以根据需要，安装不同规格的冲头，用来加工不同形状和尺寸的零件。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型包括上模和下模；其中：

1）上模：包括上模连接板、加热块、冲头、四根上模加热棒、上模热电偶和脱模螺母；上模连接板下端与加热块上端同轴相连；加热块四个盲孔中分别布置有一个圆筒形上模加热棒；靠近上模连接板处的加热块径向孔中安装用于测温的上模热电偶；加热块下端与冲头同轴相连；脱模螺母与加热块下端相连；冲头端面露出脱模螺母，冲头下端面加工有微孔阵列；

2）下模：包括成形腔体、下模热电偶、四根下模加热棒、支撑腔体和顶杆；成形腔体中心开有成形腔，成形腔上部为圆形凹槽，成形腔下部为倒圆台形凹槽；在倒圆台形凹槽侧面的成形腔体中有上下错开的四个孔，四个孔中分别布置有一个圆筒形下模加热棒；成形腔体径向孔中安装用于测温的下模热电偶；支撑腔体为中空结构，中心孔中放置顶杆；支撑腔体下部两侧加工有通槽；顶杆上段为倒圆台，倒圆台尺寸与成形腔体下部倒圆台形凹槽一致；顶杆下段为圆柱体结构，位于支撑腔体通槽位置的顶杆开有径向通孔；成形腔体与支撑腔体相连。

所述冲头下端面的微孔阵列为具有相同的孔深和中心距的阵列圆孔，微孔阵列为圆形、方形或三角。

所述脱模螺母四周均布削平和开有沉孔。

本实用新型具有的有益效果是：

（1）本实用新型上下模均带有自动脱模机构，零件粘于上模或粘于下模均可实现脱模，解决了加工过程中无法脱模的问题；

（2）模具采用分体式结构，用于成形零件的冲头单独制造。只需通过改变冲头结构（无需改变其余部件结构、尺寸），即可实现不同结构尺寸零件的成形，有效地降低模具设计与制造成本，提高了生产效率。

附图说明：

图1是本实用新型的结构装配原理图。

图2是本实用新型冲头仰视图。

图3是本实用新型脱模螺母俯视图。

图4是本实用新型成形腔体主视图。

图5是本实用新型成形腔体三维实体图。

    图中：1.上模连接板，2.螺钉，3.螺钉，4.上模加热棒，5.加热块，6.脱模螺母，7.冲头，8.成形腔体，9.上模热电偶，10.下模加热棒，11.支撑腔体，12.顶杆，13.螺钉，14.下模热电偶。

具体实施方式