[发明专利]一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置及方法

权利要求书

1.一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置，其特征在于：所述装置包括柱塞（1）、容框（2）、非均质金属橡胶（3）和带有冷却管路的凹模（5），所述带有冷却管路的凹模（5）的上端面设有凹模腔（5-1），容框（2）与带有冷却管路的凹模（5）上、下正对设置，容框（2）套装在柱塞（1）外部，且柱塞（1）的头部位于容框（2）的内腔中，非均质金属橡胶（3）放置在柱塞（1）的下表面与容框（2）内壁组成的内腔中。

2.根据权利要求1所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置，其特征在于：所述柱塞（1）、容框（2）和带有冷却管路的凹模（5）均由奥氏体不锈钢制作。

3.一种利用权利要求1所述装置进行基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：

步骤一、根据待成形板材零件（4）的形状和成形各阶段所需要的弹性模量来确定所用的非均质金属橡胶（3）各部分中单位体积内丝线线匝的匝数n，

n=4(1-Π)/(π²d_np²d_cp)

式中Π——金属橡胶空隙度，d_np——丝线直径，d_cp——螺旋卷中径；

步骤二、将待成形板材（4）加热至成形时所需的温度；

步骤三、将待成形板材（4）置于容框（2）的下表面与带有冷却管路的凹模（5）的上表面之间，且将待成形板材（4）夹紧；

步骤四、推动柱塞（1）带动非均质金属橡胶（3）向下运动作用于板材（4），使待成形板材（4）在非均质金属橡胶（3）的作用下成形出所需的形状；

步骤五、待成形好的零件（4）冷却后将柱塞（1）和容框（2）从带有冷却管路的凹模（5）上部移开，将成形后的零件（4）取出，即完成一个成形过程。

4.根据权利要求3所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在于：所述步骤二中非均质金属橡胶（3）所用丝线为直径0.3mm奥氏体不锈钢丝材。

5.根据权利要求3和4所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在于：所述非均质金属橡胶的空隙率的变化范围为0.2~0.8。

6.根据权利要求3、4或5所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在于：所述步骤一中金属橡胶为非均质，即成形过程中所用金属橡胶的空隙率根据待成形板材零件（4）的形状和成形各阶段所需要的弹性模量来确定，对于板材变形较小区域所需软模弹性模量较小相对应的金属橡胶空隙率稍大，而对于板材变形较大区域所需软模弹性模量较大所对应金属橡胶空隙率较小，使待成形板材（4）在与非均质金属橡胶（3）完全接触下变形。