The ultrasonic vibration assisted micro expansion device and method for the thin-walled complex surface micro structural member, it involves a thin wall complex surface micro structure forming device and method to solve the problem that the existing technology of the thin-walled complex surface micro structure component can not be manufactured. It includes the upper connecting seat, the lower connecting seat, the ultrasonic vibration source, the punch, the concave die. The ultrasonic vibration source is installed on the upper connection seat, the upper connecting seat is vertically slid on the lower connecting seat, the die is mounted on the lower connection seat, the punch is slid in the inner hole of the press plate, the surface of the punch has an array of convex microstructures on the lower surface of the die, and the concave die surface has a concave microstructure with a convex microjunction. The configuration is matched with the microstructure of the depression. The micro forming method is as follows: first, the device is assembled, two, the billet plate is bulged, and the thin walled complex surface micro structure array component is obtained.
【技术实现步骤摘要】
薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置及方法
本专利技术涉及一种薄壁复杂曲面微结构成形装置及方法,具体涉及一种薄壁复杂曲面微结构阵列超声振动辅助微胀形装置及方法,属于材料成形领域。
技术介绍
薄壁复杂曲面微结构构件,其特殊的曲面结构,使得该类结构具有光学、热控等多个方面的功能,在微电子等行业有着广泛的应用潜力。然而,该类型构件壁厚很小,通常在100μm以内,结构最大外轮廓尺寸小于10mm,结构为复杂曲面如球冠、正弦曲线等。目前,该类结构由于壁厚非常小无法采用传统的机械加工方法制造,而常规塑性成形方法容易导致壁厚严重减薄,甚至破裂等瓶颈问题,还不能实现高精度的薄壁复杂曲面微结构构件的精密成形。
技术实现思路
本专利技术提供一种薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置及方法,为解决薄壁复杂曲面微结构构件现有工艺无法制造的问题。本专利技术的技术方案是:方案一:薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置包括上连接座、下连接座、超声波振动源、凸模、凹模和压料板;超声波振动源安装在上连接座上,上连接座竖向滑动安装在下连接座上,凹模安装在下连接座上,压料板与凹模连接且二者之间用于放置待成形的坯料板,凸模由凸模机驱动,凸模滑动设置在压料板的内孔中,凸模下表面带有阵列的凸起微结构,凹模上表面带有阵列的凹陷微结构,凸起微结构与凹陷微结构匹配设置。方案二:薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形方法是这样实现的:一、装置组装,将凸模和凹模分别加工出曲面形的凸起微结构和凹陷微结构,将凹模安装在下模座上,将坯料板放置在凹模的带有凹陷微结构上,压料板安装在凹模上并压紧坯料板, ...
【技术保护点】
一种薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:它包括上连接座(1)、下连接座(2)、超声波振动源(3)、凸模(4)、凹模(5)和压料板(6);超声波振动源(3)安装在上连接座(1)上,上连接座(1)竖向滑动安装在下连接座(2)上,凹模(5)安装在下连接座(2)上,压料板(6)与凹模(5)连接且二者之间用于放置待成形的坯料板,凸模(4)由凸模机驱动,凸模(4)滑动设置在压料板(6)的内孔中,凸模(4)下表面带有阵列的凸起微结构(4‑1),凹模(5)上表面带有阵列的凹陷微结构(5‑1),凸起微结构(4‑1)与凹陷微结构(5‑1)匹配设置。
【技术特征摘要】
1.一种薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:它包括上连接座(1)、下连接座(2)、超声波振动源(3)、凸模(4)、凹模(5)和压料板(6);超声波振动源(3)安装在上连接座(1)上,上连接座(1)竖向滑动安装在下连接座(2)上,凹模(5)安装在下连接座(2)上,压料板(6)与凹模(5)连接且二者之间用于放置待成形的坯料板,凸模(4)由凸模机驱动,凸模(4)滑动设置在压料板(6)的内孔中,凸模(4)下表面带有阵列的凸起微结构(4-1),凹模(5)上表面带有阵列的凹陷微结构(5-1),凸起微结构(4-1)与凹陷微结构(5-1)匹配设置。2.根据权利要求1所述薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:上连接座(1)包括上模座(1-1)、上支撑柱(1-2)、固定板(1-3)和导向柱(1-4);固定板(1-3)通过上支撑柱(1-2)与上模座(1-1)连接,超声波振动源(3)和导向柱(1-4)安装在固定板(1-3)上,导向柱(1-4)能在下连接座(2)上上下滑动。3.根据权利要求1或2所述薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:下连接座(2)包括下模座(2-1)、垫板(2-2)、下支撑柱(2-3)和支撑板(2-4);垫板(2-2)安装在下模座(2-1)上,凸模(4)、凹模(5)、压料板(6)和垫板(2-2)连接在一起,垫板(2-2)上加工导向槽,支撑板(2-4)上加工有穿过导向柱(1-4)的导向孔,支撑板(2-4)通过下支撑柱(2-3)与垫板(2-2)连接。4.根据权利要求3所述薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:凸模(4)和凹模(5)的材质为SKD11。5.根据权利要求1、2或4所述薄壁复杂曲面微结构构件超声振动辅助微胀形装置,其特征在于:超声振动频率为20-40KHz,振幅为1-10微...
【专利技术属性】
技术研发人员:王春举,单德彬,郭斌,万升祥,刘洋,张志强,朱昌琼,毕泽怡,王磊磊,徐杰,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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