一种负角度零件多向整体热压分块模具及成形方法技术

本发明专利技术涉及一种负角度零件多向整体热压分块模具及成形方法，属于精密钣金加工领域，解决了负角度零件难以一次整体成形、拼焊变形、焊缝降低力学性能以及零件回弹等问题。本发明专利技术的分块模具包括凸模、凹模、底座、转轴、顶块和挡料板，凸模和凹模均分块拼接形成，凸模由插块和插接在插块两侧左块和右块组成，能够实现快速脱模，凹模包括左半模和右半模，左、右半模转动安装在底座上，通过底座中间上下移动的顶块上行，使两个凹模半模向两侧旋转分开，实现凹模的脱模，顶块下移，凸模与凹模耦合实现负角度零件的一体成形，并通过多向热压固形。本发明专利技术避免了拼焊导致的零件变形、力学性能下降以及零件回弹等问题，提高了零件的尺寸精度。

A multi direction integral hot pressing and block dividing die for negative angle parts and its forming method

【技术实现步骤摘要】
一种负角度零件多向整体热压分块模具及成形方法
本专利技术涉及精密钣金加工
，尤其涉及一种负角度零件多向整体热压分块模具及成形方法。
技术介绍
本专利技术属于精密钣金加工领域，航空航天零部件日益向复杂化方向发展，负角度零件作为一种典型的构件广泛用在航空航天飞行器上。负角度零件因其成形时脱模困难等问题难以进行一次整体成形，常规方法是将负角度零件分成几部分分别成形；之后再通过拼焊等方法将分成的几部分焊合成整体零件。常规方法虽然解决了负角度零件脱模困难的问题，并最终实现了零件的加工制造。但是常规方法加工负角度零件有几点不足：首先，将部分零件通过焊接的手段得到整体零件，由于焊缝的存在势必会降低零件的力学性能。其次，在部分零件焊接过程中，由于焊接应力的影响，零件变形较大，焊接完成后需要进行校形；最后，焊接完成后，为了消除零件内部应力需进行热处理等工序。这不仅延长了周期，而且零件尺寸精度难以保障。为解决现有技术的诸多不足，针对负角度零件的整体成形过程，本需要设计一种新的负角度零件加工成形方法。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种负角度零件多向整体热压分块模具及成形方法，本方法主要用于负角度零件的整体成形过程，用以解决现有技术将零件分几部分成形，焊接拼成一体的加工方法焊缝多降低零件力学性能，焊接过程中零件容易变形，焊接后需要热处理消除零件内部应力导致加工工序复杂等问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种负角度零件多向整体热压分块模具，包括：凸模、凹模和底座；凸模包括插块、左块和右块，左块和右块分别插接在插块的两侧；凹模包括左半模和右半模，左半模和右半模均转动安装在底座上；凸模能够与负角度零件上表面耦合，凹模能够与负角度零件下表面耦合。具体地，底座上设置用于推动左半模和右半模向两侧打开的顶块；顶块位于左半模和右半模的下方，且能够相对于底座上下移动。具体地，底座设置安装槽，左半模和右半模安装在安装槽中；左半模通过第一转轴转动安装在底座上；右半模通过第二转轴转动安装在底座上。具体地，左半模的侧面设置第一挡料板，右半模的侧面设置第二挡料板。具体地，插快为T形结构；插快两侧分别设置竖直方向的第一凸台和第二凸台。具体地，左块上设置第一凹槽；右块上设置第二凹槽。具体地，左块和插快之间通过第一凸台和第一凹槽耦合安装；右块和插快之间通过第二凸台和第二凹槽耦合安装。具体地，第一凸台和第二凸台的横截面为梯形或优弧面。一种负角度零件的多向整体热压成形方法，采用上述的负角度零件多向整体热压分块模具进行负角度零件的热压成形，包括以下步骤：步骤1：模具制造；根据负角度零件的三维模型制作多向整体热压分块模具；步骤2：预制胚型；选取板材进行切割下料，得到制作负角度零件的胚料，对胚料进行预成形得到零件胚型；步骤3：进行负角度多向整体热压分块模具的装配和零件成形；首先，组装多向整体热压分块模具；然后，将预制胚型放入凸模和凹模之间，下降凸模同时顶块下移，凸模与凹模逐渐耦合，胚型夹紧在凸模和凹模之间，完成负角度零件的耦合成形；步骤4：多向整体热压成形；将凸模和底座分别固定在热成形机的加热上平台和加热下平台上，对多向整体热压分块模具和零件进行加热；通过热成形机对模具进行多向压力加载，通过加热上平台和加热下平台对模具施加竖直方向的机械压力F1，通过热成形机的侧向顶缸向模具施加水平方向的机械压力F2，完成负角度零件的多向整体热压成形；步骤5：零件脱模；凹模脱模时，顶块向上移动，顶块推动左半模和右半模向两侧旋转分开，同时，凸模和负角度零件向上移动，完成凹模的脱模；凸模脱模时，将插块从左块和右块中抽出，将左块右移，将右块左移，使左块和右块与负角度零件脱离，完成凸模的脱模。具体地，多向整体热压分块模具的组装过程为：将插块与左块和右块插接，完成凸模的组装；将左半模和右半模分别通过第一转轴和第二转轴转动安装到底座上，完成凹模的组装；并且在底座上安装顶块，完成多向整体热压分块模具的组装；多向整体热压分块模具组装完成时，左半模和右半模处于打开状态，左半模和右半模与凸模耦合时，左半模顺时针转动，右半模逆时针转动。本专利技术的技术方案至少具有以下有益效果之一：1.负角度零件整体成形。本专利技术的多向整体热压分块模具能够实现负角度零件的多向整体热压成形，避免了由于拼焊造成的零件力学性能的下降，焊接过程中零件容易变形的问题，提高了零件的尺寸精度。2.凸模和凹模均分块设计，便于脱模。本专利技术的多向整体热压分块模具凹模包括：左半模和右半模，脱模时顶块上行，顶块推动凹模的左右两个半模以转轴为中心旋转开模，凸模由左块、右块和插块插接形成，脱模时先向上抽离中间插块，再将左块、右块向中间聚拢并向上移动脱模。本专利技术的多向整体热压分块模具，凸模和凹模均分块拼合而成，便于组装拆卸以及零件成形后脱模。3.多向加载成形，成形后回弹小、精度高。在负角度零件成形过程中若只进行竖直方向的压力加载，由于侧向分压力较小，成形完成后零件侧面会不同程度存在成形不到位或回弹较大等问题。本专利技术设计的模具可实现多向加载成形，即在凸凹模闭合后，可对模具的竖直方向和水平方向分别施加独立的载荷F1和F2。本专利技术的成形方法在四个方向施加压力，零件在竖直方向和水平方向均受到足够的成形力作用，成形完成后的回弹小，精度高。4.能够实现多种类型的负角度零件的一体成形，适用性强。本专利技术的多向整体热压分块模具不仅适用于对称结构的负角度零件，而且能够适用于圆盘状、碗状、罩体型的负角度零件的多向整体热压成形，仅需改变凹模分块左半模和右半模的形状以及对应凸模的形状即可，具有广泛的适用性。5.快速一体成形，生产周期短、效率高。本专利技术的负角度零件多向热压成形方法，操作简单，成形后可以实现快速脱模，且零件成形后不需要后续处理工艺，因此，本专利技术负角度零件的一次整体成形可使生产周期缩短，大大提高了生产效率。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为多向整体热压分块模具结构图；图2为凸模分块示意图；图3为凸模分块楔形结构安装示意图；图4为凸模分块俯视图；图5为凹模脱模示意图；图6为多向热压示意图；图7为5A06铝合金罩体示意图。附图标记：1-凸模；2-右半模；3-左半模；4-底座；5-第一转轴；6-第二转轴；7-第一挡料板；8-第二挡料板；9-顶块；11-插块；12-左块；13-右块；14-第一凸台；15-第二凸台；16-第一凹槽；17-第二凹槽。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。实施例一本专利技术的一个具体实施例，公开了一种负角度零件多向整体热压分块模具，包括：凸模1、凹模、底座4、挡料板、转轴和顶块9。具体地，凹模包括：左半模2和右半模3。凸模1的下表面与需要热压成形的零件的上表面形状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，包括：凸模(1)、凹模和底座(4)；所述凸模(1)包括插块(11)、左块(12)和右块(13)，所述左块(12)和右块(13)分别插接在所述插块(11)的两侧；所述凹模包括左半模(2)和右半模(3)，所述左半模(2)和右半模(3)均转动安装在所述底座(4)上；所述凸模(1)能够与所述负角度零件上表面耦合，所述凹模能够与所述负角度零件下表面耦合。

【技术特征摘要】
1.一种负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，包括：凸模(1)、凹模和底座(4)；所述凸模(1)包括插块(11)、左块(12)和右块(13)，所述左块(12)和右块(13)分别插接在所述插块(11)的两侧；所述凹模包括左半模(2)和右半模(3)，所述左半模(2)和右半模(3)均转动安装在所述底座(4)上；所述凸模(1)能够与所述负角度零件上表面耦合，所述凹模能够与所述负角度零件下表面耦合。2.根据权利要求1所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述底座(4)上设置用于推动所述左半模(2)和右半模(3)向两侧打开的顶块(9)；所述顶块(9)位于所述左半模(2)和右半模(3)的下方，且能够相对于所述底座(4)上下移动。3.根据权利要求1所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述底座(4)设置安装槽，所述左半模(2)和右半模(3)安装在所述安装槽中；所述左半模(2)通过第一转轴(5)转动安装在所述底座(4)上；所述右半模(3)通过第二转轴(6)转动安装在所述底座(4)上。4.根据权利要求2或3所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述左半模(2)的侧面设置第一挡料板(7)，所述右半模(3)的侧面设置第二挡料板(8)。5.根据权利要求4所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述插快(11)为T形结构；所述插快(11)两侧分别设置竖直方向的第一凸台(14)和第二凸台(15)。6.根据权利要求5所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述左块(12)上设置第一凹槽(16)；所述右块(13)上设置第二凹槽(17)。7.根据权利要求6所述的负角度零件多向整体热压分块模具，其特征在于，所述左块(12)和插快(11)之间通过第一凸台(14)和第一凹槽(16)耦合安装；所述右块(13)和插快(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，李妍华，韩维群，李保永，秦中环，王胜龙，刘奇，薛杰，徐柄桐，
申请(专利权)人：北京航星机器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11