多尺度特征结构分步式微压印成形装置及成形方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多尺度特征结构分步式微压印成形装置及成形方法，包括上模柄、下模柄、上模板、下模板、凸模和凹模，上下模柄分别固定于压力机的横梁和底座上，上模柄的底端依次同轴线固定连接有上模板和凸模，下模柄的顶端依次同轴线固定连接有下模板和凹模，坯料放置于凹模上。采用本发明专利技术能够实现阵列结构的宏观结构与微观结构分步成形，阵列微结构从微米尺度到厘米尺度高精度微压印成形，解决微压印多尺度加工单纯依靠一种加工工艺难度大，尺寸精度和加工效率难以同时实现的问题。实现阵列微结构高精度微压印成形，集精确定位、成形温度控制以及脱模于一体，提高了加工效率，实现批量制造。

Multi-scale feature structure step-by-step micro-imprint forming device and forming method

The invention discloses a multi-scale feature structure step-by-step micro-indentation forming device and forming method, which comprises an upper die handle, a lower die handle, an upper template, a lower template, a punch and a concave die. The upper and lower die shanks are respectively fixed on the cross beam and the base of the press. The bottom end of the upper die shank is fixed with an upper template and a punch in turn, and the top end of the lower die shank is fixed with a lower template in turn by a coaxial line. And the die, the blank is placed on the die. The invention can realize the macrostructure and micro-structure of the array structure step by step, and the array micro-structure can be formed by high precision micro-imprinting from micron scale to centimeter scale, so as to solve the problem that the multi-scale micro-imprinting process only relies on one kind of processing technology, and the dimension accuracy and processing efficiency are difficult to achieve simultaneously. Achieving high precision micro-imprint forming of array micro-structure, integrating precise positioning, forming temperature control and demoulding, improves processing efficiency and realizes batch manufacturing.

【技术实现步骤摘要】
多尺度特征结构分步式微压印成形装置及成形方法
本专利技术涉及微成形
，特别是涉及一种多尺度特征结构分步式微压印成形装置及成形方法。
技术介绍
多尺度微结构是微小型蒸汽腔、微小型平板热管、微通道换热器等微型热控系统内部的关健部件，零件特征尺寸由毫米级至亚微米甚至纳米量级，具有宏观、介观和微观三个尺度的特征结构。以蒸汽腔多尺度阵列微结构板为例，其外形尺寸一般在毫米量级，属于宏观尺度，阵列微通道的尺寸一般在毫米至微米量级，属于介观尺度范畴。同时，为了提高微型热控系统的传热性能，增加微结构的毛细力作用，阵到微通道表面具有大量的毛细结构，特征尺寸一般在微米或纳米量级，属于微观尺度。目前该类零件主要采用微铣削、微细电火花以及激光等微纳加工方法制造。该类方法由于受到工艺条件的限制，存在加工零件重复精度差、加工效率低、表面质量难以保证等问题，难以满足微结构零件高精度、低成本批量制造要求。专利号为ZL201510009443.1，专利技术名称是一种金属微热压印成形模具装置及方法的专利文件中，利用硅刻蚀模具能够实现微米尺度阵列微结构制造。然而，对于多尺度微结构零件，微压印成形过程材料流动路径复杂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：包括上模柄、下模柄、上模板、下模板、凸模和凹模，上下模柄分别固定于压力机的横梁和底座上，所述上模柄的底端依次同轴线固定连接有所述上模板和凸模，所述下模柄的顶端依次同轴线固定连接有所述下模板和凹模，坯料放置于所述凹模上。

【技术特征摘要】
1.多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：包括上模柄、下模柄、上模板、下模板、凸模和凹模，上下模柄分别固定于压力机的横梁和底座上，所述上模柄的底端依次同轴线固定连接有所述上模板和凸模，所述下模柄的顶端依次同轴线固定连接有所述下模板和凹模，坯料放置于所述凹模上。2.根据权利要求1所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述上模板与上模柄之间设置有上隔热板，所述上隔热板通过螺钉与所述上模板同轴线连接；所述下模板与所述下模柄之间设置有下隔热板，所述下隔热板通过螺钉与所述下模板同轴线连接。3.根据权利要求1所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述上模板的底端与所述凸模之间还同轴线安装有上垫板。4.根据权利要求3所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凸模通过凸模固定板、凸模固定套和凸模固定键固定在所述上垫板上；所述凸模固定板固定安装在所述上垫板的底端，所述凸模固定套一端固定在所述凸模固定板上，另一端用于固定所述凸模，所述凸模固定键插设在所述凸模固定套上。5.根据权利要求4所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凸模固定板与下模板之间安装有多根导柱，所述导柱的两端对应设置有导套，所述导柱内安装有限位柱。6.根据权利要求1所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凹模安装在凹模座上，所述凹模座同轴线固定于所述下模板的顶端。7.根据权利要求6所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凹模座上分别放置有推块和垫块，横向放置的所述推块位于竖向放置的所述垫块的底端，坯料放置在所述垫块上。8.根据权利要求6所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凹模座的外围设置有加热圈，所述凹模座与所述下模板之间安装有耐热板。9.根据权利要求1所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：所述凸模包括三角形凸模通道和带有台阶的三角形凸模通道。10.多尺度特征结构分步式微压印成形方法，应用于权利要求1-9中任一项所述的多尺度特征结构分步式微压印成形装置，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：坯料准备选定用来成形微型零件的块体坯料，并加工为10×10×1cm的坯料，采用机械抛光与电解抛光结合的方式处理坯料，保证...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，郭斌，单德彬，陈俞希，苏倩，赵伊伊，
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