一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具、使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108213210A(43)申请公布日2018.06.29(21)申请号201810255450.3(22)申请日2018.03.26(71)申请人合肥工业大学地址230000安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人薛克敏温为舒李萍严思梁(74)专利代理机构合肥市浩智运专利代理事务所(普通合伙)34124代理人王林(51)Int.Cl.B21D37/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图7页(54)发明名称一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具、使用方法(57)摘要本发明公开了一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具、使用方法，所述上模和下模的顶面具有啮合齿，底面为平面，所述上模和下模具有啮合齿的一面相互啮合为一副压平模，两副压弯模具的啮合齿的齿型相互错开，所述上模和下模的啮合齿分别具有侧边平面齿、斜面齿、曲面齿和圆弧平面齿，所述上模和下模的U型侧边上交替设置侧边平面齿和斜面齿，所述上模和下模的U型底部的圆弧过渡处交替设置曲面齿和圆弧平面齿。本发明模具形式的巧妙设计使得实施过程中不再需要旋转坯料，突破了传统模压需要对坯料进行旋转，只能对方形等规则截面板件实施大变形的限制，能够实现复杂形状板件的模压大塑性变形。CN108213210ACN108213210A权利要求书1/1页1.一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，包括两副配合使用的U型压弯模具，每副压弯模具包括上模和下模，所述上模和下模的顶面具有啮合齿，底面为平面，所述上模和下模具有啮合齿的一面相互啮合为一副压平模，两副压弯模具的啮合齿的齿型相互错开，所述上模和下模的啮合齿分别具有侧边平面齿、斜面齿、圆弧平面齿和曲面齿，所述上模和下模的U型侧边上交替设置侧边平面齿和斜面齿，所述上模和下模的U型底部的圆弧过渡处交替设置曲面齿和圆弧平面齿。2.根据权利要求1所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，每副压弯模具中，侧边平面齿和圆弧平面齿分别平行于上模和下模的底面设置，所述斜面齿与上模和下模的底面倾斜设置。3.根据权利要求2所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，每副压弯模具中，两侧每块侧边平面齿和斜面齿的投影面积相等。4.根据权利要求2所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，每副压弯模具中，两个圆弧过渡处的曲面齿与圆弧过渡处的圆弧平面齿投影面积相等。5.根据权利要求2所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，所述侧边平面齿在上模或下模底面的投影为矩形，所述圆弧平面齿在上模或下模底面的投影为扇形或矩形。6.根据权利要求2所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，所述斜面齿与上模和下模的底面夹角为45°或135°。7.根据权利要求1所述的一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具，其特征在于，所述模具还包括预应力圈，所述预应力圈内设有用于压弯模具啮合后放入的腔体。8.一种如权利要求7任一项所述的复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将预应力圈定位，预热第一副压弯模具和预应力圈，将第一副压弯模具的下模放入到预应力圈，将坯料加热后放入预应力圈的型腔内，将第一副压弯模具的上模放入坯料上，然后对坯料进行第一阶段压弯；(2)将第一副压弯模具配合成压平模后替换步骤(1)的压弯模具，将经过第一阶段压弯后的坯料压平；(3)再使用第二副压弯模具将压平后的坯料进行第二阶段压弯；(4)将第二副压弯模具配合成压平模后再将第二阶段压弯后的坯料压平。2CN108213210A说明书1/4页一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具、使用方法技术领域[0001]本发明涉及一种模具设计技术，尤其涉及的是一种复杂截面U型板件的模压大塑性变形模具、使用方法。背景技术[0002]目前聚变堆包层第一壁的结构设计采用的是U型壁方案，U型壁上设计了矩形冷却管道，第一壁作为包层结构中面向高温等离子体的部件，要直接承受来自等离子体的高热负载和强中子壁负载，所处的环境十分恶劣，其结构安全可靠性直接影响着整个包层模块的正常运行，而U型壁的设计形式和严苛的服役环境无疑对第一壁的使用性能及加工工艺提出了更高的要求。[0003]大塑性变形是在20世纪70年代末发展起来的先进塑性成形工艺方法，可以在保证材料外形尺寸基本不发生变化的前提下，引入大量的塑性应变来达到细化晶粒的目的，进而制备出性能优异的超细晶材料。传统的大塑性变形工艺如高压扭转、等径角挤压、多向锻造等仍存在所制备的材料组织结构不均匀以及生产效率低、材料尺寸规格有限、成本高、工艺路线复杂等缺陷，且多针对小尺寸块体材料，只有累积叠轧焊接和反复折