[发明专利]异形曲面快速成形的压延模具

说明书

本发明涉及一种异形曲面快速成形的压延模具，属于金属板料渐进成形技术领域。分为上模和下模两部分，且都具有两个可移动的颚板夹作为接触和力转换单元。在成形期间，上下颚板夹压紧金属板料，使得来自上模的垂直压力通过工具内部的杠杆作用转换为水平方向上的延伸力。模具内部的弹性体由金属橡胶与弹簧镶嵌组成，起到运动补偿的作用。优点在于：提高压延模具的使用寿命。金属橡胶克服了传统橡胶易老化、不耐温度变化、抗腐蚀性差等不足，且具有普通橡胶一样的弹性；而弹簧具有确定的刚度。二者相结合，可改善弹性体的受力状态，提高弹性体的疲劳寿命，从而降低生产成本，提高工作效率，缩短生产周期，具有十分重要的现实意义。

技术领域

本发明涉及金属板料渐进成形技术领域，异形曲面快速成形的压延模具。用于精确加工和校正金属板材、型材的压延工作并广泛地应用于高质量、高效率、超精密的航空、航天工业部件的生产加工中。

背景技术

金属板料渐进成形是一种逐点成形的柔性加工工艺。该工艺不需要专用模具，成形性较大，重复性好，可逐点控制金属流动，能加工出形状复杂的自由曲面，适合于飞机、汽车新型样车试制等小批量、多品种、形状复杂的板料零件加工，具有巨大的经济价值。金属板料渐进成形原理是将复杂的三维形状沿高度方向进行离散化，离散成一系列相互平行的二维断面层，工具头沿二维断面层的轮廓线进行连续的局部碾压塑性变形，最终实现工件小应变、大变形的无模快速制造。

渐近成形与比常规冲压成形相比，具有更高的成形能力，实验研究表明，渐进成形的成形工艺参数，如：工具头形状、工具球头半径尺寸、层间距、成形速度、工具头和支撑间隙的大小以及成形加工方式等对成形极限和成形表面质量都有显著影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种异形曲面快速成形的压延模具，解决了现有技术存在的上述问题。常规压延模具中的弹性体仅由金属橡胶和连接板组成，本发明中的弹性体由金属橡胶、弹簧和连接板组成。金属橡胶和弹簧相结合，可改善弹性体的受力状态，提高弹性体的疲劳寿命，从而降低生产成本，提高工作效率，缩短生产周期。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

异形曲面快速成形的压延模具，

上模1和下模2分别固定在异形曲面快速成形机上；所述上模1由压顶3、弹性体4、支撑板5、固定圈6、颚板夹7、圆柱头螺钉8、锥头螺钉9、沉头螺钉10、上模顶部11组成；所述下模2由压顶3、弹性体4、支撑板5、固定圈6、颚板夹7、圆柱头螺钉8、锥头螺钉9、沉头螺钉10、下模底座12组成；所述弹性体4由连接板13、弹性体元件16组成，弹性体4限定在压顶3内，上面放置支撑板5和颚板夹7，固定圈6实现弹性体4的四周定位，限制弹性体4受力时不发生左右偏移或翻转，通过圆柱头螺钉8、锥头螺钉9、沉头螺钉10固定；所述弹性体4与上模顶部11连接组成上模1；所述弹性体4与下模底座12连接组成下模2。

所述的上模1和下模2的形状离散化为柔性模具。

所述的颚板夹7表面呈现规则凹凸纹络，颚板夹7中间具有一定的分开角度，受力时两侧具有相反的方向。

所述的弹性体4由14个弹性体元件16依次通过连接板13连接组合而成，所述弹性体元件16由金属橡胶14外部套接弹簧15构成，当垂直方向受力挤压时，每个弹性体元件16呈协同方式运动，通过工具内部的杠杆作用转换为水平方向上的延伸力。

本发明的有益效果在于：通过改变异形曲面快速成形的压延模具中弹性体的结构，从而改善压延模具工作性能。即将常规压延模具中的仅由金属橡胶和连接板组成的弹性体，改变成由金属橡胶、弹簧和连接板组成弹性体。利用金属橡胶和弹簧相结合的弹性体元件，改善弹性体的受力状态，提高弹性体的疲劳寿命，从而降低生产成本，提高工作效率，缩短生产周期，具有十分重要的现实意义。

附图说明