一种铝合金蠕变时效成型设备的制作方法

1.本发明涉及铝合金加工技术领域。具体地说是一种铝合金蠕变时效成型设备。


背景技术：

2.蠕变是固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。它与塑性变形不同，塑性变形通常在应力超过弹性极限之后才出现，而蠕变只要应力的作用时间相当长，它在应力小于弹性极限施加的力时也能出现，许多材料(如金属、塑料、岩石和冰)在一定条件下都表现出蠕变的性质。
3.中国专利文献cn 112338053 a公开了一种大型铝合金构件蠕变时效成形装置，该装置包括加载组件，所述加载组件包括加载杆、加载连接件、固定销和加载轴，该装置通过模具卡板、横梁以及加载杆调整铝合金面的加载，实现对铝合金板面的成形。
4.上述专利中对于铝合金进行加载时，不能实现对于不同长度和宽度的铝合金进行固定，同时不便于对不同长度、宽度以及厚度铝合金的某一区域进行蠕变，造成极大的局限性，且对于铝合金的长度和宽度规格不同的板面不能实现全板面支撑，造成在进行升温蠕变时，在长时间重力以及加热的情况下，使得铝合金不需要进行蠕变成形的区域发生不可逆的形变，且铝合金升温蠕变后，不能实现自动装卸，且不易进行装卸，容易发生铝合金的二次变形，且铝合金的高温易对人们造成伤害，因此还是存在很大限制的。


技术实现要素：

5.为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种便于对不同大小、宽度以及厚度铝合金的某一区域进行蠕变的一种铝合金蠕变时效成型设备。
6.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
7.一种铝合金蠕变时效成型设备，包括固定机构、模具机构和调节机构；所述模具机构位于所述固定机构的内部，所述调节机构位于所述固定机构的顶部；所述固定机构包括底箱，所述底箱的两端分别转动连接有第一丝杠，所述第一丝杠的外壁上螺纹连接有第一滑块，所述第一滑块的侧壁与滑板的一端连接，所述滑板的内部滑动连接有支撑板，所述支撑板与所述滑板呈十字形，所述支撑板的一端与所述底箱的侧壁抵顶，且所述支撑板与底箱的上表面位于同一水平面，所述滑板的一侧壁螺纹连接有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓的一端与固定板的一侧壁转动连接，所述固定板滑动连接在所述支撑板的上表面，所述固定板另一侧壁开设有滑槽，所述第二丝杠转动连接在所述滑槽的内部，第二滑块螺纹连接在第二丝杠的外壁上，压板的一端与所述第二滑块固定连接，所述压板与所述支撑板平行；通过支撑板和固定板的设置，能够对不同宽度的铝合金进行支撑和固定，防止在进行升温蠕变时，在长时间重力以及加热的情况下，使得铝合金不需要进行蠕变成形的区域发生不可逆的形变，同时可以根据自主需要调节铝合金蠕变的位置等，且在压板和主动箱的作用下，能够对铝合金板的宽度和长度方向的外表面进行固定，使得在对铝合金板进行加载过程中，防止宽度以及长度方向因固定不牢固，导致铝合金板的加载变形与预期曲面不
同的现象。
8.上述一种铝合金蠕变时效成型设备，所述固定机构还包括滑动架和压块，所述滑动架的一侧壁与所述第一滑块的一端面固定连接，所述滑动架的另一侧壁与伸缩箱的一端固定连接，伸缩箱可以进行伸缩，使得第一滑块相对位移时，伸缩箱进行伸缩，使得主动箱始终位于底箱的顶部，主动箱的两端分别与所述伸缩箱固定连接，所述主动箱位于所述底箱的上表面的两端，与所述第一丝杠相对，转杆转动连接在所述主动箱的内部，所述转杆一端的外壁上固定安装有第一伞齿，所述第一伞齿与第二伞齿啮合连接，所述第二伞齿的轴心与所述第一齿轮的轴心固定连接，所述第一齿轮转动连接在所述主动箱内部的一端，所述第一齿轮与齿条啮合连接，所述齿条的一端滑动连接在所述主动箱的内部，所述齿条的另一端穿过所述伸缩箱位于底箱的侧壁，所述转杆的外表面固定安装有第二齿轮，所述第二齿轮与齿板啮合连接，所述齿板的一端穿过限位套与压块的一端面固定连接，所述限位套固定安装在所述主动箱的内底壁，限位套对齿板起到限位的作用，防止齿板上下位移时出现晃动，出现固定不稳固的现象；通过主动箱的设置，能够对板材的长度方向进行固定，防止长度方向出现晃动的现象。
9.上述一种铝合金蠕变时效成型设备，所述模具机构包括底板、第一弧板和卡接板，所述底箱的内部开设有空腔，所述底板固定安装在所述底箱内部的空腔内，伸缩杆与所述底板的外壁固定连接，所述第一弧板通过第一转轴与所述伸缩杆转动连接，第一弧板的角度可以实现调节，所述伸缩杆的顶部固定连接有支撑座，第二调节螺栓螺纹连接在第二支撑座的内部，所述第二调节螺栓的外壁上螺纹连接有固定块，所述固定块的一侧壁通过第二转轴转动连接有所述卡接板，通过第二转轴实现卡接板的角度调节，所述卡接板的一侧设置为弧面，所述卡接板的弧面与所述第一弧板的弧面相对；对变形后的板材进行固定，防止出现回弹现象，同时卡接板设置为弧面，第一弧板设置为弧面，两弧面卡接对板材进行固定，防止蠕变时出现回弹的现象，且可以调节角度，适用于不同板材弧面的固定。
10.上述一种铝合金蠕变时效成型设备，所述调节机构包括支架和液压缸，所述支架位于底箱的顶部，滑盖的外表面与所述支架的内侧固定连接，所述支架的两端分别与所述液压缸的输出端固定连接。
11.上述一种铝合金蠕变时效成型设备，所述调节机构还包括转筒和主轴，所述转筒的数量为两个或两个以上，两个或两个以上所述转筒均转动连接在所述主轴的外壁上，每个所述转筒的外壁上均开设有盲孔，插销固定安装在所述盲孔的内部，拉伸带的两端分别安装在两相邻所述转筒上所述插销的外壁上，插孔位于所述拉伸带的外壁上，所述插孔的数量为两个或两个以上，所述插孔与所述插销的直径相同；所述主轴的两端转动连接在所述滑盖的侧壁上，所述主轴的外壁上安装有紧固螺母，所述紧固螺母的一侧面与转筒抵顶；所述滑盖为弧形，所述滑盖的内壁开设有弧形槽，所述弧形槽贯穿所述滑盖的内壁，滑柱滑动连接在所述弧形槽的内部，所述滑柱的外壁设置有螺纹，且所述滑柱的一端与所述转筒的外壁固定连接，固定螺母螺纹连接在滑柱穿过弧形槽位于所述滑盖外表面一端的外壁上；所述转筒的外壁与升降杆的一端固定连接，所述升降杆与所述插销相对，所述升降杆的另一端穿过加载杆的内壁，且与所述加载杆固定连接；所述升降杆与所述加载杆接触的一端的外壁上滑动连接有滑套，固定螺栓穿过所述滑套的内壁与所述升降杆的外表面抵顶，限位螺母螺纹连接在滑套的顶部，转板的一端铰接在滑套的侧壁，所述转板的另一端与第
二弧板的一端铰接，所述第二弧板的另一端与升降杆铰接，所述第二弧板位于所述加载杆的底部；通过转筒的设置，使得各个加载杆的角度便于调节，且调节角度不会存在某一角度限制的现象，同时使得各个加载杆之间连动控制，只需要通过转动一根加载杆即可实现每根加载杆进行张开形成弧形，同时通过拉伸带的设置，使得插销插接至不同的插孔的内部，使得各个加载杆之间实现角度变大变小的控制，实现不同曲面的变形，通过第二弧板的设置，使得第二弧板拼接后形成弧顶，能够更好的进行曲面变形，从而防止加载杆对铝合金的板面造成杆痕，同时在滑套的作用下，能够使得第二弧板能够实现张开与闭合，在不使用时，第二弧板进行收缩，防止占用更大空间，影响使用，本发明能够对铝合金完成各种复杂曲面的蠕变变形，从而适用用于各种不同曲面要求，且本装置能够适用于各种形状例如铝合金管的蠕变，适用性强。
12.上述一种铝合金蠕变时效成型设备，支撑箱位于所述底箱的两端，且所述支撑箱与所述底箱等高等宽，支撑箱对板材起到支撑的作用，对板材的边角处进行支撑固定，防止变形。
13.本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
14.1、本发明通过支撑板和固定板的设置，能够对不同宽度的铝合金进行支撑和固定，防止在进行升温蠕变时，在长时间重力以及加热的情况下，使得铝合金不需要进行蠕变成形的区域发生不可逆的形变，同时可以根据自主需要调节铝合金蠕变的位置等，且在压板和主动箱的作用下，能够对铝合金板的宽度和长度方向的外表面进行固定，使得在对铝合金板进行加载过程中，防止宽度以及长度方向因固定不牢固，导致铝合金板的加载变形与预期曲面不同的现象。
15.2、通过卡接板和第一弧板的设置，对变形后的板材进行固定，防止出现回弹现象，同时卡接板设置为弧面，第一弧板设置为弧面，两弧面卡接对板材进行固定，防止蠕变时出现回弹的现象，且可以调节角度，适用于不同板材弧面的固定
16.3、本发明通过转筒的设置，使得各个加载杆的角度便于调节，且调节角度不会存在某一角度限制的现象，同时使得各个加载杆之间连动控制，只需要通过转动一根加载杆即可实现每根加载杆进行张开形成弧形，同时通过拉伸带的设置，使得插销插接至不同的插孔的内部，使得各个加载杆之间实现角度变大变小的控制，实现不同曲面的变形。
17.4、本发明通过第二弧板的设置，使得第二弧板拼接后形成弧顶，能够更好的进行曲面变形，从而防止加载杆对铝合金的板面造成杆痕，同时在滑套的作用下，能够使得第二弧板能够实现张开与闭合，在不使用时，第二弧板进行收缩，防止占用更大空间，影响使用，本发明能够对铝合金完成各种复杂曲面的蠕变变形，从而适用用于各种不同曲面要求，且本装置能够适用于各种形状例如铝合金管的蠕变，适用性强。
附图说明
18.图1本发明俯视的结构示意图；
19.图2本发明正视的结构示意图；
20.图3本发明滑板的结构示意图；
21.图4本发明主动箱内部的结构示意图；
22.图5本发明图4中a处放大的结构示意图；
23.图6本发明模具机构的结构示意图；
24.图7本发明卡接板侧视的结构示意图；
25.图8本发明调节机构的结构示意图；
26.图9本发明转筒立体的结构示意图；
27.图10本发明滑盖的结构示意图；
28.图11本发明滑盖侧视的结构示意图
29.图12本发明第二弧板的结构示意图。
30.图中附图标记表示为：1-底箱；2-第一丝杠；3-滑板；4-第一滑块；5-固定板；6-第一调节螺栓；7-支撑板；8-压板；9-滑槽；10-第二丝杠；11-第二滑块；12-滑动架；13-主动箱；14-转杆；15-第一伞齿；16-第二伞齿；17-第一齿轮；18-齿条；19-第二齿轮；20-齿板；21-压块；22-底板；23-伸缩杆；24-第一弧板；25-卡接板；26-固定块；27-第一转轴；28-第二调节螺栓；29-第二转轴；30-支架；31-液压缸；32-转筒；33-插销；34-拉伸带；35-插孔；36-紧固螺母；37-滑盖；38-滑柱；39-固定螺母；40-弧形槽；41-主轴；42-升降杆；43-加载杆；44-滑套；45-限位螺母；46-转板；47-第二弧板；48-固定螺栓；49-支撑箱。
具体实施方式
31.本实施例一种铝合金蠕变时效成型设备，如图1-3所示，包括固定机构、模具机构和调节机构；模具机构位于固定机构的内部，调节机构位于固定机构的顶部；固定机构包括底箱1，底箱1的两端分别转动连接有第一丝杠2，第一丝杠2的外壁上螺纹连接有第一滑块4，第一滑块4的侧壁与滑板3的一端连接，滑板3的内部滑动连接有支撑板7，支撑板7与滑板3呈十字形，支撑板7的一端与底箱1的侧壁抵顶，且支撑板7与底箱1的上表面位于同一水平面，滑板3的一侧壁螺纹连接有第一调节螺栓6，第一调节螺栓6的一端与固定板5的一侧壁转动连接，固定板5滑动连接在支撑板7的上表面，固定板5另一侧壁开设有滑槽9，第二丝杠10转动连接在滑槽9的内部，第二滑块11螺纹连接在第二丝杠10的外壁上，压板8的一端与第二滑块11固定连接，压板8与支撑板7平行；通过支撑板7和固定板5的设置，能够对不同宽度的铝合金进行支撑和固定，防止在进行升温蠕变时，在长时间重力以及加热的情况下，使得铝合金不需要进行蠕变成形的区域发生不可逆的形变，同时可以根据自主需要调节铝合金蠕变的位置等，且在压板8和主动箱13的作用下，能够对铝合金板的宽度和长度方向的外表面进行固定，使得在对铝合金板进行加载过程中，防止宽度以及长度方向因固定不牢固，导致铝合金板的加载变形与预期曲面不同的现象。
32.如图4-5所示，固定机构还包括滑动架12和压块21，滑动架12的一侧壁与第一滑块4的一端面固定连接，滑动架12的另一侧壁与伸缩箱的一端固定连接，伸缩箱可以进行伸缩，使得第一滑块4相对位移时，伸缩箱进行伸缩，使得主动箱13始终位于底箱1的顶部，主动箱13的两端分别与伸缩箱固定连接，主动箱13位于底箱1的上表面的两端，与第一丝杠2相对，转杆14转动连接在主动箱13的内部，转杆14一端的外壁上固定安装有第一伞齿15，第一伞齿15与第二伞齿16啮合连接，第二伞齿16的轴心与第一齿轮17的轴心固定连接，第一齿轮17转动连接在主动箱13内部的一端，第一齿轮17与齿条18啮合连接，齿条18的一端滑动连接在主动箱13的内部，齿条18的另一端穿过伸缩箱位于底箱1的侧壁，转杆14的外表面固定安装有第二齿轮19，第二齿轮19与齿板20啮合连接，齿板20的一端穿过限位套与压块
21的一端面固定连接，限位套固定安装在主动箱13的内底壁，限位套对齿板20起到限位的作用，防止齿板20上下位移时出现晃动，出现固定不稳固的现象；通过主动箱13的设置，能够对板材的长度方向进行固定，防止长度方向出现晃动的现象。
33.如图6-7所示，模具机构包括底板22、第一弧板24和卡接板25，底箱1的内部开设有空腔，底板22固定安装在底箱1内部的空腔内，伸缩杆23与底板22的外壁固定连接，第一弧板24通过第一转轴27与伸缩杆23转动连接，第一弧板24的角度可以实现调节，伸缩杆23的顶部固定连接有支撑座，第二调节螺栓28螺纹连接在第二支撑座的内部，第二调节螺栓28的外壁上螺纹连接有固定块26，固定块26的一侧壁通过第二转轴29转动连接有卡接板25，通过第二转轴29实现卡接板25的角度调节，卡接板25的一侧设置为弧面，卡接板25的弧面与第一弧板24的弧面相对；对变形后的板材进行固定，防止出现回弹现象，同时卡接板25设置为弧面，第一弧板24设置为弧面，两弧面卡接对板材进行固定，防止蠕变时出现回弹的现象，且可以调节角度，适用于不同板材弧面的固定。
34.如图1-2所示，调节机构包括支架30和液压缸32，支架30位于底箱1的顶部，滑盖37的外表面与支架30的内侧固定连接，支架30的两端分别与液压缸31的输出端固定连接。
35.如图8-10所示，调节机构还包括转筒32和主轴41，转筒32的数量为两个或两个以上，两个或两个以上转筒32均转动连接在主轴41的外壁上，每个转筒32的外壁上均开设有盲孔，插销33固定安装在盲孔的内部，拉伸带34的两端分别安装在两相邻转筒32上插销33的外壁上，插孔35位于拉伸带34的外壁上，插孔35的数量为两个或两个以上，插孔35与插销33的直径相同；主轴41的两端转动连接在滑盖17的侧壁上，主轴41的外壁上安装有紧固螺母36，紧固螺母36的一侧面与转筒32抵顶；如图9-11所示，滑盖37为弧形，滑盖37的内壁开设有弧形槽40，弧形槽40贯穿滑盖37的内壁，滑柱38滑动连接在弧形槽40的内部，滑柱38的外壁设置有螺纹，且滑柱38的一端与转筒32的外壁固定连接，固定螺母39螺纹连接在滑柱38穿过弧形槽40位于滑盖37外表面一端的外壁上；转筒32的外壁与升降杆42的一端固定连接，升降杆42与插销33相对，升降杆42的另一端穿过加载杆43的内壁，且与加载杆43固定连接；如图12所示，升降杆42与加载杆43接触的一端的外壁上滑动连接有滑套44，固定螺栓48穿过滑套44的内壁与升降杆42的外表面抵顶，限位螺母45螺纹连接在滑套44的顶部，转板46的一端铰接在滑套44的侧壁，转板46的另一端与第二弧板47的一端铰接，第二弧板47的另一端与升降杆42铰接，第二弧板47位于加载杆43的底部；通过转筒32的设置，使得各个加载杆42的角度便于调节，且调节角度不会存在某一角度限制的现象，同时使得各个加载杆42之间连动控制，只需要通过转动一根加载杆42即可实现每根加载杆42进行张开形成弧形，同时通过拉伸带34的设置，使得插销33插接至不同的插孔35的内部，使得各个加载杆42之间实现角度变大变小的控制，实现不同曲面的变形，通过第二弧板46的设置，使得第二弧板46拼接后形成弧顶，能够更好的进行曲面变形，从而防止加载杆42对铝合金的板面造成杆痕，同时在滑套44的作用下，能够使得第二弧板47能够实现张开与闭合，在不使用时，第二弧板47进行收缩，防止占用更大空间，影响使用，本发明能够对铝合金完成各种复杂曲面的蠕变变形，从而适用用于各种不同曲面要求，且本装置能够适用于各种形状例如铝合金管的蠕变，适用性强。
36.如图1所示，支撑箱49位于底箱1的两端，且支撑箱49与底箱1等高等宽，支撑箱49对板材起到支撑的作用，对板材的边角处进行支撑固定，防止变形。
37.工作原理：将需要蠕变的铝合金板材放置到底箱1的上表面，此时通过转动第一丝杠2带动第一滑块4进行位移，此时在第一滑块4的作用下带动滑板3进行位移，使得滑板3滑动在支撑板7的上表面，实现对板材的初步定位，通过转动第一调节螺栓6使得固定板5与板材的侧壁抵顶，对板材进行固定，此时通过转动第二丝杠10，使得第二滑块11滑动在滑槽9的内部，在第二丝杠10的外壁上进行上下位移，带动压板8进行位移，使得压板8对板材侧壁的外表面进行固定，同时第一滑块4进行位移过程中，将会带动滑动架12进行位移，伸缩箱进行收缩，使得主动箱13始终处于底箱1的顶部，通过推动齿条18，使得齿条18在主动箱13的内部进行位移，带动第二齿轮17进行转动，从而在第一伞齿15和第二伞齿16的作用下，使得转杆14进行转动，进而第二齿轮19使得齿板20进行上下的位移，压块21对板材的长度方向进行固定，防止蠕变时出现晃动的现象，板材放置到底箱1的上表面后，板材的底面与第一弧板24进行接触，通过转动两端其中一个转筒32，使得转筒32带动插销33转动，插销33拉动拉伸带34进行转动，使得每个转筒32之间形成偏差，进而使得加载杆43之间形成均匀的角度，同时可以通过将插销33插入不同拉伸带34外表面的插孔35内，实现不同角度之间的调整，在转筒32转动过程中，滑柱38滑动在弧形槽40的内部，当调整至合适角度后，通过固定螺母39进行固定，而后拧松限位螺母45，使得滑套44进行滑动，转板46抵顶第二弧板47张开，形成弧面，通过限位螺栓45进行固定，同时固定螺栓48再次进行固定，此时通过启动液压缸31使得支架30带动第二弧板47下压，对板材的上边进行变形，变形完成后，通过转动第二调节螺栓28带动卡接板25对板材形成的弧面进行固定，同时在第二转轴29的作用下，卡接板25进行调节角度，适用于不同的板材弧面，而后将板材进行加热蠕变。
38.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。