一种零件充液镦压成形模具的制作方法

1.本发明涉及金属空心构件校形技术领域，特别是一种零件充液镦压成形模具。


背景技术：

2.随着航空航天的快速发展，对高性能轻量化整体空心构件的需求日益增多。然而，整体空心构件因薄壁异形几何特征复杂的特点，导致其制造难度大，工艺复杂，常常产生严重的加工变形，制造精度难以保证。因此，通常需要安排专门的校形工序。
3.工程上一般通过工艺补偿和变形校正两种方法来提高构件的成形精度。工艺补偿是事先在回弹变形的反方向给模具施加补偿量，使得回弹后的工件形状刚好与设计形状吻合。但是，补偿控制法主要用在充分了解材料性能和简单工件的情况，对于新材料如高强度板和铝合金板等或者工件形状改变的时候，补偿的数据需要重新积累，且对于复杂结构件，成形过程中的变形是没有规律的，因此无法通过补偿来对成形形状进行修正，达到提高形状精度的要求。变形校正是指在不去除或添加材料的前提下，通过外部载荷的作用或能量输入，使变形零件或坯料的尺寸形状恢复到设计精度要求的工艺方法。在实际工业生产中，校形是提高构件成形精度的有效方法。
4.按照工作原理及施加载荷的形式不同，传统校正方法主要分为机械校正、加热校正和冷作校正，这些校正方法在对工件校正的同时不可避免的引入表面拉应力，严重影响工件服役性能。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种零件充液镦压成形模具。
6.本发明的技术解决方案是：
7.本发明实施例提供了一种零件充液镦压成形模具，所述模具包括：外模具组件、坯料、内模具组件和驱动组件，其中，
8.所述外模具组件包括：正对的第一模和第二模，所述第一模和所述第二模的中心形成内压腔结构；
9.所述坯料置于所述内压腔结构内；
10.所述内模具组件包括一对相对设置的侧模和锁止件，所述锁止件设置于所述坯料的内空腔内，所述侧模可沿所述内空腔挤压所述锁止件，以使所述坯料内部成型；
11.所述驱动组件与所述第一模和所述第二模连接，以驱动所述第一模和所述第二模使所述坯料外部成型。
12.可选地，所述侧模包括：模板，
13.所述模板的中心形成有环状压板，所述坯料与所述环状压板的端面接触；
14.所述环状压板的内腔中心设置有气缸，所述气缸的固定端与所述模板的端面固定连接，所述气缸的活动端固定连接有第一压块，所述第一压块的两侧开设有第一沟槽；
15.所述第一压块通过所述第一沟槽与一组第二压块活动连接；
16.所述第二压块设置于所述环状压板的内腔区域，且所述环状压板的的内腔区域设置有一组对称设置的第四压块，所述第四压块与所述第二压块的位置对应，所述第二压块与所述锁止件配合安装；
17.所述第一压块的顶面及底面设置有一组第三压块，所述第三压块设置于所述环状压板的端面处，且与所述第一压块和所述第二压块的形状适配。
18.可选地，所述锁止件包括：外板材和第五压块，所述外板材的数量为2，且两个所述外板材分别设置于所述第五压块的两侧；
19.所述外板材的两端分别形成有若干插接块，所述插接块插设于所述第二压块的端面开设的插接槽内，所述插接块与所述插接槽之间存在活动间隙；
20.所述第五压块挤压膨胀后，所述外板材沿所述活动间隙移动，以实现坯料的内部成型。
21.可选地，所述第三压块、所述第四压块和所述第五压块均采用高分子化合物制成。
22.可选地，所述第一压块的两侧为倾斜斜面；
23.所述第二压块与所述第一块的配合端面为适配的倾斜斜面。
24.可选地，在所述坯料的端面向内侧开设有内槽时，所述环状压板的端面形成有固定凸起，且所述固定凸起的位置与所述内槽的位置对应；
25.所述固定凸起内开设有注液孔，所述注液孔延伸至所述模板内，与注液机连接，以通过注液机向所述内操填充高液压。
26.可选地，所述驱动组件包括：压机，
27.所述压机通过上下对应设置的两个垫板挤压所述上模和所述下模；
28.两个所述垫板分别与所述上模和所述下模通过螺纹安装。
29.可选地，所述侧模上安装有固定块，以将所述侧模与所述垫板固定连接。
30.本发明与现有技术相比的优点在于：
31.本发明实施例可以解决双层中空构件的零件精度矫形难的问题，能够降低镁铝合金挤出件精度要求，提升挤出件结构复杂度，能够达到提高零件校形后的精度和零件服役性能的目的。
附图说明
32.图1为本发明实施例提供的一种零件充液镦压成形模具的结构示意图；
33.图2为本发明实施例提供的一种侧模侧视的示意图；
34.图3为本发明实施例提供的一种侧模及锁止件的示意图；
35.图4为本发明实施例提供的一种侧模及锁止件内部连接的示意图。
具体实施方式
36.实施例一
37.参照图1，示出了本发明实施例提供的一种零件充液镦压成形模具的结构示意图，如图1所示，该零件充液镦压成形模具可以包括：外模具组件、坯料、内模具组件和驱动组件，其中，
38.外模具组件包括：正对的第一模1和第二模2，第一模1和第二模2的中心形成内压腔结构。
39.坯料置于所述内压腔结构内；
40.内模具组件包括一对相对设置的侧模3和锁止件，锁止件设置于坯料的内空腔内，侧模3可沿所述内空腔挤压所述锁止件，以使坯料内部成型；
41.所述驱动组件与所述第一模1和所述第二模2连接，以驱动所述第一模1和所述第二模使2所述坯料外部成型。
42.在本发明实施例的一种具体实现方式中，所述侧模3包括：模板，
43.所述模板的中心形成有环状压板，所述坯料与所述环状压板的端面接触；
44.所述环状压板的内腔中心设置有气缸，所述气缸的固定端与所述模板的端面固定连接，所述气缸的活动端固定连接有第一压块，所述第一压块的两侧开设有第一沟槽；
45.所述第一压块通过所述第一沟槽与一组第二压块活动连接；
46.所述第二压块设置于所述环状压板的内腔区域，且所述环状压板的的内腔区域设置有一组对称设置的第四压块，所述第四压块与所述第二压块的位置对应，所述第二压块与所述锁止件配合安装；
47.所述第一压块的顶面及底面设置有一组第三压块，所述第三压块设置于所述环状压板的端面处，且与所述第一压块和所述第二压块的形状适配。
48.对于侧模的结构可以如图2所示。
49.参照图2，示出了本发明实施例提供的一种侧模侧视的示意图，如图2所示，侧模3包括模板31；模板31中心形成有环状压板32；坯料4与环状压板32端面抵接；环状压板32内腔中心设置有气缸33；气缸33固定端与模板31端面固定连接；气缸33活动端固定连接有第一压块34；第一压块34两侧开设有第一沟槽35，且通过第一沟槽滑动连接有一组第二压块36；第二压块36设置于在环状压板32内腔区域，且环状压板32内腔区域设置有一组对称设置的第四压块38；第四压块38与第二压块36位置对应；第二压块36与锁止件配合安装；
50.第一压块34顶面及底面还设置有一组聚氨酯37，该聚氨酯37可以压缩，以提供压力；聚氨酯37设置于环状压板32端面处，且与第一压块34和第二压块36形状适配。
51.模板31与上模1和下模2尺寸适配，使得在压机挤压时不产生较大间隙。
52.环状压板32设置于模板31挤压端面中部，用于对坯料4端面进行支撑，并密封坯料4；将坯料4进行支撑固定。
53.气缸33可以驱动第一压块34实现伸缩进而实现坯料4成型过程中两个状态的切换。
54.第一沟槽35内截面为梯形结构，且第一压块34与第二压块35配合面与竖直平面为倾斜面，使得第二压块35在挤压过程中向第一压块34的运动方向垂直的方向移动，形成零件内部支撑及校形基准。
55.当坯料4端面向内开设有内槽时；环状压板32端面形成有固定凸起39；固定凸起39与内槽位置对应；固定凸起39内开设有注液孔；注液孔延伸至模板31内，且连接有注液机9；注液机9用于向内槽填充高压液。
56.在本发明实施例的另一种具体实现方式中，所述锁止件包括：外板材和第五压块，所述外板材的数量为2，且两个所述外板材分别设置于所述第五压块的两侧；
57.所述外板材的两端分别形成有若干插接块，所述插接块插设于所述第二压块的端面开设的插接槽内，所述插接块与所述插接槽之间存在活动间隙；
58.所述第五压块挤压膨胀后，所述外板材沿所述活动间隙移动，以实现坯料的内部成型。
59.如图3所示，第五压块51与聚氨酯37外表面均开设有第二沟槽。
60.锁止件包括外板材5及第五压块51；外板材5设置有两块且分别置于第五压块51两侧；外板材5两端分别形成有若干个插接块52；插接块52插设于第二压块36端面开设的插接槽内；插接块52于插接槽存在活动间隙；第五压块51挤压膨胀后，外板材5沿活动间隙移动，实现坯料4的内部成型。
61.第五压块51与聚氨酯37和第四压块38均采用高分子化合物。
62.第五压块51与聚氨酯37和第四压块38均采用聚氨酯；聚氨酯自身特性能实现在高压状态膨胀变形。
63.第五压块51与外板材5从中心分离，分设为两块。
64.在本发明实施例的另一种具体实现方式中，所述第一压块的两侧为倾斜斜面；
65.所述第二压块与所述第一块的配合端面为适配的倾斜斜面。
66.如图3所示，第一压块34两侧为倾斜斜面；第二压块36与第一压块34的配合端面也为倾斜斜面。
67.在本发明实施例的另一种具体实现方式中，在所述坯料的端面向内侧开设有内槽时，所述环状压板的端面形成有固定凸起，且所述固定凸起的位置与所述内槽的位置对应；
68.所述固定凸起内开设有注液孔，所述注液孔延伸至所述模板内，与注液机连接，以通过注液机向所述内操填充高液压。
69.在本发明实施例的另一种具体实现方式中，所述驱动组件包括：压机，
70.所述压机通过上下对应设置的两个垫板挤压所述上模和所述下模；
71.两个所述垫板分别与所述上模和所述下模通过螺纹安装。
72.如图2和图3所示，驱动组件包括压机6；压机6通过上下对应设置的两垫板7挤压上模1和下模2；垫板7与上模1和下模2螺纹安装。
73.进一步的，压机6作为外驱动源，对侧模3，上模1和下模2施加压力，使坯料成型。
74.在本发明实施例的另一种具体实现方式中，所述侧模上安装有固定块，以将所述侧模与所述垫板固定连接。
75.如图4所示，侧模3还安装有固定块8；固定块8将侧模3与垫板7固定连接。
76.在本发明的一个实施例中，固定块8用于在整个装置运输转移时，侧模3与上模1和下模2活动散架；用于运输过程中的固定。
77.进一步的，在冲压过程中，将固定块8拆除。
78.在本发明的一个实施例中，气缸33为氮气缸。
79.在本发明的一个实施例中，上模1和下模2形成的内压腔内形成有若干个最终形成的凹槽。
80.在本发明的一个实施例中，第四压块38第四压块38固定安装于模板31上。
81.本发明中坯料4的成型过程为：将坯料4放置于下模2的内压腔上；将锁定件放入坯料4内腔中；将两侧模3对应坯料4内腔两侧插口插入；
82.进一步的，气缸33驱动第一压块34向坯料4内水平移动；第一压块34通过第一沟槽35与第二压块35向前滑动；此时模板31上的第四压块38与第二压块35抵接，同时推动第二压块35，使得第二压块35在挤压过程中向第一压块34的运动方向垂直的方向移动，形成零件内部支撑及校形基准；同时环状压板32推动两聚氨酯37向前移动；直至第二压块35与聚氨酯37和第五压块51同时抵接，且第二压块35的插接槽内插入有插接块52；此时压机6(图中仅划出示意的压机压板)持续施压，上模1与下模2合模，使得第五压块51与聚氨酯37产生形变向上下两个面膨胀变形，将对坯料4内腔顶面及底面施加作用力使得第五压块51与聚氨酯37与坯料4内腔贴合。
83.进一步的，由于持续施压，且第一压块34与第二压块35配合面与竖直平面为倾斜面；使得第二压块35沿着内截面为梯形结构的第一沟槽35向外移动；此时插接块35与插接槽内产生侧位相对位移，直至与坯料4内侧壁抵接。
84.进一步的，此时由于限位，第一压块34与第二压块35形成一整体不再产生相对移动；压机6继续施压，导致气缸33回缩；第二压块35反向移动挤压第四压块38直至第二压块35与模板31的间隙移动至最小。
85.进一步的，通过注液机9向坯料4内槽注射高压液体，打4-6兆帕；调节坯料4最终成型的长度，使坯料4最终产生塑性变形。
86.本技术所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本技术，但不以任何方式限制本技术。因此，本领域技术人员应当理解，仍然对本技术进行修改或者等同替换；而一切不脱离本技术的精神和技术实质的技术方案及其改进，均应涵盖在本技术专利的保护范围中。
87.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。