[实用新型]一种蠕变时效成形用圆柱型多功能模具

说明书

本实用新型公开了一种蠕变时效成形用圆柱型多功能模具，包括凸模、凹模、导向柱和螺栓组件；所述凸模包括孔一、凹槽、孔二、上底板和凸面；所述凹模包括下底板、孔三、凹面、探测孔和沉头孔；加工时，所述导向柱的一端先插入凹模的孔三中，并垂直焊接于凹模的下底板上；导向柱另一端与凸模的孔二装配，以实现凸模与凹模的准确定位；所述凸模与凹模通过螺栓组件连接锁紧，以实现工件与凹模的锁紧贴膜。本实用新型具有体积小、成本低、结构简单及用途广泛等特点，不仅可适用于井字、艹字、十字、一字及无筋条圆柱型工件以及相对应的方板型工件的装夹，还适用于变厚度薄板和变筋条厚度的多尺寸组合的工件的装夹，同时也有利于干燥箱、小型控温装置等小型时效设备的蠕变成形。

技术领域

本实用新型属于机械加工领域，尤其涉及一种蠕变时效成形用圆柱型多功能模具。

背景技术

传统壁板类零件加工所采用的模具大多数较复杂，生产周期长，制造成本高，模具型面易磨损，并且难以适应小批量的柔性生产技术。

现如今，整体壁板成形最为重要的一种工艺方法是蠕变时效成形（Creep AgingForming，简称CAF），它将人工时效和热成形同时进行，通过无凸模的气压加载或有凸模的机械加载使工件完全贴模，并在恒温下保持这种状态一定时间后，卸压或卸去凸模，让工件自由回弹，从而实现工件一定曲率的成形。

因整体壁板的精确塑性成形在飞机、汽车、高铁、船舶等各个领域均具有较为广泛的应用，使得国内外的研究机构纷纷展开了对大型整体壁板蠕变时效成形性能的研究热；目前国内外关于不同型号的航空铝蠕变时效成形的机理的研究层次不齐，减少研发成本是许多科研人员十分重视的一面；将大型整体壁板尺寸缩小，以小型工件为试验研究对象，既可节约研究经费，也可为研发人员在模具材料和加工上节俭一笔开销。本实用新型的目的是提供一种蠕变时效成形用圆柱型多功能模具，以便实现各种尺寸无筋和工件的蠕变时效成形，降低成形装备的大体积、高费用等问题，也为了更好、更全面地研究蠕变时效成形工件的工艺参数，为后期大型整体壁板时效成形提供铺垫。

实用新型内容

为克服现有技术中存在的体积大，结构复杂，制造成本高且成形种类单一等问题，本实用新型提供了一种即可用于装夹井字、艹字、十字、一字及无筋条圆柱型工件以及相对应的方板型工件，也可用于装夹变厚度薄板和变筋条厚度的多组合尺寸工件的蠕变时效成形用圆柱型多功能模具。

本实用新型包括凸模、凹模、工件、导向柱和螺栓组件；所述凸模包括八个孔一、一组凹槽、两个孔二、一个上底板和一个凸面；所述凹模包括一个下底板、两个孔三、一个凹面、一个探测孔和八个沉头孔；所述螺栓组件包括螺栓、螺母和垫圈；所述导向柱一端插入凹模的孔三中，导向柱另一端与凸模的孔二配合，实现凸模与凹模的装配。

所述导向柱为两个，垂直焊接于凹模的孔三中，凸模的孔二与凹模的孔三均呈180°对角分布，以保证与孔二配合时的装配精度。

所述凸模的凸面与凹模的凹面具有相同的曲率半径，装配后，凸模面与凹模面能够完全贴合。

所述凸模的凸面设有一组凹槽；所述凹槽端口深度需大于筋条高度2~3mm，凹槽宽度须大于筋条厚度0.5~1mm，且整个凹槽的底面为一平面，以便于工件成形后从模具中取出。

所述探测孔为一通孔，位于凹模的几何中心。

所述工件由薄板和筋条组成，可通过铣削方法或搅拌摩擦焊接方法制成。

所述螺栓组件共八套，其中，倘若螺栓选用碳钢材料，其型号为：GB/T 5782-2000-M12×120-4.8-A-O，通过受力计算，螺栓组件最大锁紧力为20KN，能够实现薄板尺寸厚度为1~6mm、筋条尺寸厚度为2~5.5mm的锁紧贴膜。