[发明专利]一种内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具及成形方法

权利要求书

1.一种内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具，其特征在于包括：凸模(1)和凹模(2)；其中，

所述凸模(1)包括凸模芯轴(11)和多块凸模镶块(12)；

所述凸模芯轴(11)的外周的直径从顶端到底端逐渐减小；多块凸模镶块(12)组成一个圆筒套设于凸模芯轴(11)的外周；凸模镶块(12)的外表面开设有若干个环向筋槽(122)和若干个竖向筋槽(123)，若干个环向筋槽(122)和若干个竖向筋槽(123)交错排列形成若干个网块；

凹模(2)套设于凸模(1)的外周。

2.根据权利要求1所述的内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具，其特征在于：所述凸模芯轴(11)的底端设置有与凸模镶块(12)数量相等的滑块(111)，每个凸模镶块(12)的内侧开设有凹槽(121)，凸模芯轴(11)的每个滑块(111)嵌设于相对应的凹槽(121)内。

3.根据权利要求2所述的内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具，其特征在于：每个滑块(111)的宽度为每个凸模镶块(12)内表面弧长的1/3-1/4，使得在凸模芯轴(11)上升时滑块(111)具有足够的强度与刚度。

4.根据权利要求2所述的内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具，其特征在于：所述滑块(111)的横截面从上端到底端逐渐增大，横截面的外侧弧长大于内侧弧长；使得凸模芯轴(11)上升时，所述滑块(111)通过相对应的凹槽(121)向凸模芯轴(11)的中心挤压相对应的凸模镶块(12)，从而使得每个凸模镶块(12)能够水平向中心靠拢，避免凸模镶块(12)与内壁网格筋铝合金料分离对筋产生破坏。

5.根据权利要求2所述的内壁网格高筋桶形薄壁件脱模一体化模具，其特征在于：所述环向筋槽(122)和所述竖向筋槽(123)均具有拔模斜度。

6.一种根据如权利要求1-5中任一项所述的模具进行热挤压成形方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一，将凹模(2)套于凸模(1)的外表面，将凸模(1)的凸模芯轴(11)与锻压设备的上平台相连接，将铝合金料放入凸模镶块(12)与凹模(2)之间；

步骤二，利用锻压设备的上平台带动凸模芯轴(11)向下运动，通过凸模芯轴(11)的外表面对凸模镶块(12)的内表面的挤压使得凸模镶块(12)水平向外移动，从而使得凸模镶块(12)对铝合金料进行挤压使其发生塑性变形；

步骤三，当锻压设备达到设定压力后，进行保压，直至铝合金料流入环向筋槽(122)和竖向筋槽(123)内，直至内壁网格筋的成形；

步骤四，当成形完成后，凸模芯轴(11)随锻压设备向上回程，滑块侧表面(1112)对凹槽(121)的侧表面(1212)施加的侧向压力便会转化成水平向心分力和竖直向上分力，由于凹模镶块只能水平移动，水平向心分力压迫凹槽(121)的侧表面(1212)向中心靠拢，滑块(111)的外表面(1111)和凹槽(121)的内表面(1121)之间的间隙逐渐闭合，凸模芯轴(11)的滑块(111)带动凸模镶块(12)水平向中心靠拢，使得凸模镶块(12)与内壁网格筋的自动分离，得到内壁网格高筋桶形薄壁件。

7.根据权利要求6所述的热挤压成形方法，其特征在于，在步骤二中，锻压设备的上平台带动凸模芯轴(11)向下运动的速度为1～5mm/s。

8.根据权利要求6所述的热挤压成形方法，其特征在于，在步骤三中，设定压力为2000-15000N，保压时间为10～90s。

9.根据权利要求6所述的热挤压成形方法，其特征在于，在步骤三中，内壁网格筋的高度≥3mm。

10.根据权利要求6所述的热挤压成形方法，其特征在于，在步骤四中，凸模芯轴(11)的滑块(111)截面投影面积从上向下逐渐增加，同时外端弧长大于内侧弧长，与凸模镶块(12)的凹槽(121)保持间隙配合关系；

滑块(111)的外表面(1111)和凹槽(121)的内表面(1121)之间具有间隙，同时滑块(111)的侧表面(1112)与凹槽(121)的侧表面(1212)之间保持配合关系。