[发明专利]用于蠕变时效校形工艺的压弯装夹一体化模具及使用方法

说明书

本发明提供了一种用于蠕变时效校形工艺的压弯装夹一体化模具，包括冲头机构、第一楔形传递机构、第二楔形传递机构、模具底座以及下压板；其中，所述模具底座设置有下压板安装槽，所述下压板安装槽将所述模具底座分为第一安装区域和第二安装区域；所述下压板设置在所述下压板安装槽内；所述第一楔形传递机构设置在所述第一安装区域上；所述第二楔形传递机构设置在所述第二安装区域上；所述第一楔形传递机构的一侧面、所述第二楔形传递机构的一侧面以及下压板的上侧面构成成型空间；所述冲头机构设置在所述下压板上侧，用于将待加工试样挤入所述成型空间。本发明通过楔形传递机构实现冲头行程的纵向力转换成水平方向的挤压力，实现压弯过程和装夹过程的机械一体化。

技术领域

本发明涉及先进成形工艺实验模具，具体地，涉及一种用于蠕变时效校形工艺的压弯装夹一体化模具及使用方法。

背景技术

航空航天技术竞争是国与国之间科技实力的较量，改革开放以来，我国大力发展航天航空事业，先后有了从卫星到载人航天的创举。航空航天技术涵盖面广，技术水平要求高。为了减少火箭在发射过程中的燃料损耗以及加大火箭发射行程，高强度的轻质合金一直是火箭制造的首选材料。然而，高强度的轻质合金如铝合金，钛合金等具有加工困难，成形难度大的特点，与传统的材料如钢铁相比，需要采用先进的加工工艺，因此航空航天所用零部件等加工工艺比传统材料加工工艺难道大，对模具，工艺等提出更高的要求。

蠕变时效校形技术是在20世纪50年代初期，为成形整体壁板零件而发展起来的一种先进成形技术。该技术利用金属的蠕变特性，将成形与时效热处理同步进行，从技术发展以来，已经广泛应用于许多难加工的航天航空零部件的成形，如美国超音速战略轰炸机的上下机翼壁板，大力神火箭的正交格栅结构壁板的制造等，以及如空客、波音和麦道的早起机型都利用了该项技术。

对于蠕变时效校形工艺，传统的加工步骤主要包括零件常温下加载过程，蠕变时效过程以及最后的卸载过程。对于例如材料为钛合金的卫星条带结构件，传统加载过程主要包含两个工装过程：一是常温下的冷压弯过程，二是常温下冷压弯后的人工装夹过程。由于蠕变时效技术是基于时效热处理过程中应力松弛使得时效后成形零件的残余应力基本释放完毕的原理，所以冷弯以及装夹过程中的应力分布的均匀性对蠕变时效校形工艺来说是非常重要的，并且基于逐渐发展起来的有限元技术，对于模拟仿真蠕变时效工艺的过程帮助很大，所以，减少人工行为导致的应力分布不均，形状不对称等因素对蠕变时效工艺生产的零件也是生产过程中应该避免的。

对于卫星条带这种特殊零部件所使用的工装，传统的为先冷压弯，后人工装夹，特别是人工装夹过程，由于钛合金高强度，高回弹的特点，使得人工装夹过程变得困难，容易引入人为的不对称因素，以及最终引起的应力分布不均匀。所以本文以研究设计压弯和装夹机械一体化的模具来避免这种人工形式的装夹过程，减少人为因素的干扰，并很大程度上简化卫星条带在蠕变时效校形工艺的加载工序。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种用于蠕变时效校形工艺的压弯装夹一体化模具及使用方法。

根据本发明提供的用于蠕变时效校形工艺的压弯装夹一体化模具，包括冲头机构、第一楔形传递机构、第二楔形传递机构、模具底座以及下压板；

其中，所述模具底座设置有下压板安装槽，所述下压板安装槽将所述模具底座分为第一安装区域和第二安装区域；所述下压板设置在所述下压板安装槽内；

所述第一楔形传递机构设置在所述第一安装区域上；所述第二楔形传递机构设置在所述第二安装区域上；所述第一楔形传递机构的一侧面、所述第二楔形传递机构的一侧面以及下压板的上侧面构成成型空间；

所述冲头机构设置在所述下压板上侧，用于将待加工试样挤入所述成型空间。

优选地，还包括螺栓组和螺母；

其中，所述螺栓组用于将第一楔形传递机构的上下夹板与第一楔形传递机构的上下夹板连接；