一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置及方法

一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置及方法，它涉及一种板材类软模热成形装置及方法，以解决均质软模无法适应成形不同部位时所需力不同和高温成形环境的问题。装置：容框与带有冷却管路的凹模上下正对设置，柱塞的头部位于容框的内腔中，非均质金属橡胶放置在柱塞下表面。方法：一、根据待成形板材零件的形状和成形各阶段需要力的大小确定非均质金属橡胶组成；二、将待成形板材加热至成形时所需的温度；三、将待成形板材置于容框下表面与带有冷却管路的凹模上表面之间；四、柱塞向下运动带动非均质金属橡胶作用于板材，使待成形板材在合适的受力状态下成形出所需形状；五、待成形好的零件冷却后将其取出。本发明用于板材软模热成形。

1.一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形装置，其特征在于：所述装置包括柱塞
（1）、容框（2）、非均质金属橡胶和带有冷却管路的凹模（5-2），所述带有冷却管路的凹模（5-
2）的上端面设有凹模腔（5-1），容框（2）与带有冷却管路的凹模（5-2）上、下正对设置，容框
（2）套装在柱塞（1）外部，且柱塞（1）的头部位于容框（2）的内腔中，非均质金属橡胶放置在
柱塞（1）的下表面与容框（2）内壁组成的内腔中，成形过程中所用非均质金属橡胶的空隙度
根据板材零件（4）的形状和成形各阶段所需要的弹性模量来确定。
2.一种利用权利要求1所述装置进行基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其
特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：
步骤一、根据待成形板材零件（4）的形状和成形各阶段所需要的弹性模量来确定所用
的非均质金属橡胶各部分中单位体积内丝线线匝的匝数n，
n=4(1-Π)/(π²d_np²d_cp)
式中 Π——金属橡胶空隙度，d_np——丝线直径，d_cp——螺旋卷中径；
步骤二、将待成形板材零件（4）加热至成形时所需的温度；
步骤三、将待成形板材零件（4）置于容框（2）的下表面与带有冷却管路的凹模（5-2）的
上表面之间，且将待成形板材零件（4）夹紧；
步骤四、推动柱塞（1）带动非均质金属橡胶向下运动作用于板材零件（4），使待成形板
材零件（4）在非均质金属橡胶的作用下成形出所需的形状；
步骤五、待成形好的板材零件（4）冷却后将柱塞（1）和容框（2）从带有冷却管路的凹模
（5-2）上部移开，将成形后的板材零件（4）取出，即完成一个成形过程。
3.根据权利要求2所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在于：
所述步骤一中非均质金属橡胶所用丝线为直径0.3mm奥氏体不锈钢丝材。
4.根据权利要求2或3所述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在
于：所述非均质金属橡胶的空隙度的变化范围为0.2~0.8。
5.根据权利要求2或3述一种基于非均质金属橡胶的板材软模热成形方法，其特征在
于：所述步骤一中金属橡胶为非均质，即成形过程中所用金属橡胶的空隙度根据待成形板
材零件（4）的形状和成形各阶段所需要的弹性模量来确定，对于板材变形较小区域所需软
模弹性模量较小相对应的金属橡胶空隙度稍大，而对于板材变形较大区域所需软模弹性模
量较大所对应金属橡胶空隙度较小，使待成形板材零件（4）在与非均质金属橡胶完全接触
下变形。