一種提高板材充液拉深成形極限的裝置及方法制造方法及圖紙

一種提高板材充液拉深成形極限的裝置及方法，涉及一種金屬板材充液拉深成形裝置及方法。本發明專利技術解決了鋁鎂合金等板類拉深件因拉深比大、板料法蘭部位變形造成拉深件底部由于拉應力過大而引起破裂和成形極限受到限制的問題。壓邊圈（１）置于凹模（３）的上部，壓邊圈（１）的型腔（１－１）與凹模（３）的凹模型腔（３－１）同軸且孔徑相同，凸模（４）的一端置于型腔（１－１）內，傳力桿（５）的一端置于壓邊圈（１）和凹模（３）之間，傳力桿（５）的另一端與彈簧（６）固接。本發明專利技術實現了板類件外側變形區處徑向壓力的施加及可控性，有利于復雜形狀板類件的拉深成形，本發明專利技術簡單可靠、成本較低、易于實現，能顯著地提高板類件的拉深成形極限。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種金屬板材充液拉深成形裝置及方法。技術背景板材充液拉深是采用液體作為傳力介質代替剛性凹模，使板材在液體壓力 作用下貼靠凸模以實現金屬板材零件成形的制造技術，作為一種先進的柔性成 形技術，具有成形極限高、尺寸精度高和表面質量好等優點，特別適合成形加 工結構形狀復雜的零件及低塑性材料，如鋁合金、鎂合金、高溫合金以及復雜 結構拼焊板等。與深沖鋼等材料相比，鋁合金、鎂合金等輕質材料的硬化指數值和異性指 數值小、成形性能差、塑性指標低成為其成形加工的瓶頸，因此，提高零件成 形極限、減少成形道次的充液拉深技術是鋁合金、鎂合金等低塑性、難成形輕 質材料板材零件成形的有效途經之一，許多薄壁拉深件由于拉深比大、坯料法 蘭部分變形造成拉深件底部因拉應力過大而破裂，利用充液拉深技術成形仍然 受到限制。為了提高零件的成形極限，提出了許多充液拉深成形新技術，周向 加壓充液拉深技術中過大的液室壓力會導致曲面零件成形初期懸空區的破裂；通過高壓液體在毛坯變形區的四周施加徑向壓力可以提高零件成形極 限，但所用模具和設備都較復雜。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種提高板材充液拉深成形極限的裝置及方法，以解 決鋁鎂合金等板類拉深件因拉深比大、板料法蘭部位變形造成拉深件底部由于 拉應力過大而引起破裂和成形極限受到限制的問題。 一種提高板材充液拉深成 形極限的裝置由壓邊圈、凹模、凸模、傳力桿和彈簧組成；壓邊圈置于凹模的 上部，壓邊圈的型腔與凹模的凹模型腔同軸且孔徑相同，凸模的一端置于型腔 內，傳力桿的一端置于壓邊圈和凹模之間，傳力桿的另一端與彈簧固接。一種提高板材充液拉深成形極限的方法由以下步驟完成 一、將液體注入到凹模型腔內；二、將板料置于凹模上；三、將壓邊圈置于板料上，并施加壓 邊力；四、將傳力桿的一端放置在板料的外端；五、將傳力桿的另一端與彈簧 固接；六、凸模向下移動，板料變形并流入凹模型腔內。本專利技術具有以下有益效果本專利技術實現了板類件外側變形區處徑向壓力的 施加及可控性，避免了通過高壓液體施加徑向壓力難于實施，有利于實現復雜 形狀板類件的拉深成形，本專利技術簡單可靠、成本較低、易于實現，且能顯著地 提高板類件的拉深成形極限。附圖說明圖1是本專利技術的整體結構剖視圖，圖2是本專利技術成形過程終了狀態的示意 圖。 '具體實施方式具體實施方式一結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式由壓邊圈1、凹模3、凸模4、傳力桿5和彈簧6組成；壓邊圈1置于凹模3的上部，壓 邊圈1的型腔1-1與凹模3的凹模型腔3-1同軸且孔徑相同，凸模4的一端置 于型腔l-l內，傳力桿5的一端置于壓邊圈l和凹模3之間，傳力桿5的另一 端與彈簧6固接。將板料放在凹模和壓邊圈之間，且使板料的外端與傳立桿固 接，傳力桿沿板料的周向布置，傳力桿的數量可以根據板料的形狀和材料具體 確定，根據板料成形材料的不同，可以選擇不同剛度和長度的彈簧，通過傳力 桿對板料法蘭部位變形區的四周施加徑向壓力，使變形區的應力狀態發生變 化，法蘭的部分區域產生壓應力，從而減小板料拉深變形區的徑向拉應力，提 高成形極限。具體實施方式二結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式中在凹模 3上水平設置有注液孔3-2，注液孔3-2與凹模型腔3-l相通。如此設置是為 了對凹模型腔注入液體，實現板料的充液拉深成形。具體實施方式三結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式由以下步驟完成 一、將液體注入到凹模型腔3-1內；二、將板料2置于凹模3上；三、 將壓邊圈1置于板料2上，并施加壓邊力；四、將傳力桿5的一端放置在板料 2的外端；五、將傳力桿5的另一端與彈簧6固接；六、凸模4向下移動，板料2變形并流入凹模型腔3-1內。初始拉深時，彈簧處于壓縮狀態，施加于板料的彈力較大，隨著拉深的進行，彈簧逐漸伸長，彈力逐漸降低，直到拉深結 束，彈力降低為零，施加于板料的這種彈力變化規律，與板料變形區徑向拉應 力在拉深過程中的變化規律相符。本實施方式中板料在徑向壓力的作用下抑制 了板料變形區產生的徑向拉應力，減輕了板料傳力區的負擔，所以極限變形程 度得到顯著提高。具體實施方式四本實施方式中板料2為鋁及鋁合金、鎂合金、鈦合金。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高板材充液拉深成形極限的裝置，它由壓邊圈（１）、凹模（３）、凸模（４）、傳力桿（５）和彈簧（６）組成；其特征在于壓邊圈（１）置于凹模（３）的上部，壓邊圈（１）的型腔（１－１）與凹模（３）的凹模型腔（３－１）同軸且孔徑相同，凸模（４）的一端置于型腔（１－１）內，傳力桿（５）的一端置于壓邊圈（１）和凹模（３）之間，傳力桿（５）的另一端與彈簧（６）固接。

【技術特征摘要】
1、一種提高板材充液拉深成形極限的裝置，它由壓邊圈(1)、凹模(3)、凸模(4)、傳力桿(5)和彈簧(6)組成；其特征在于壓邊圈(1)置于凹模(3)的上部，壓邊圈(1)的型腔(1-1)與凹模(3)的凹模型腔(3-1)同軸且孔徑相同，凸模(4)的一端置于型腔(1-1)內，傳力桿(5)的一端置于壓邊圈(1)和凹模(3)之間，傳力桿(5)的另一端與彈簧(6)固接。2、 根據權利要求1所述的一種提高板材充液拉深成形極限的裝置，其特 征在于在凹模(3)上水平設置有注液孔(3-2)，注液孔(3-2)與凹模型腔(3-1) 相...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉曉晶，李峰，李超，
申請(專利權)人：哈爾濱理工大學，
類型：發明
國別省市：93[中國|哈爾濱]