一种零件液压拉伸成形方法技术

本发明专利技术涉及一种零件液压拉伸成形方法，包括如下步骤：(1)把凸模、凹模和压边圈装配于压机上；(2)使凹模液室充满液体介质；(3)将板料置于凹模上表面，压力机的过渡垫板向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；(4)压力机的上模板向下运动带动凸模下行，凸模持续下行至距离液室底壁5‑10mm时停止，增大压边力，增大液室压力；上模块上升凸模回退0.5‑3mm(5)卸掉液室压力，压力机复位，获得最终产品。本发明专利技术通过采用增大压边力、凸模少量回退和液室增压的方式，从而达到减小法兰边与零件连接处的圆角半径的目的。

A Method of Hydraulic Drawing Forming for Parts

The present invention relates to a hydraulic drawing forming method for parts, which includes the following steps: (1) assembling punch, die and blank holder on the press; (2) filling the liquid chamber of the die with liquid medium; (3) placing the sheet metal on the upper surface of the die, applying blank holder force to the blank holder by the downward movement of the transition plate of the press, so that the blank holder can descend and clamp the sheet metal; (4) driving the downward movement of the upper template of the press. When the punch goes down, it stops when the punch continues down to 5 10 mm away from the bottom wall of the liquid chamber, increases the blank holder force and the pressure of the liquid chamber; when the upward punch of the upper module falls back to 0.5 3 mm (5), the pressure of the liquid chamber is unloaded, and the press is reset to obtain the final product. By increasing the blank holder force, a small amount of back punch and boosting the liquid chamber, the method can reduce the fillet radius at the joint of flange edge and parts.

【技术实现步骤摘要】
一种零件液压拉伸成形方法
本专利技术涉及一种零件液压拉伸成形方法，尤其是涉及航空航天各类难成形复杂薄壁结构的罩体类零件特征板材充液成形方法。
技术介绍
罩体类钣金件主要包含整流罩、灯罩、油箱等通过板材拉伸的成形类零件，在航空航天领域，整流罩属于复杂薄壁结构的罩体类零件，形状一般呈流线型曲面结构，外形不规则，形状各异，种类多，其功能是保护内部元器件不受气动力、气动热和声振等环境影响，该类零件可采用落压成形、钢模拉伸、爆炸成形等工艺方法。目前，航天企业普遍采用落压成形和落压成形与焊接相结合的方法，加工过程中极易产生褶皱、裂纹、减薄量大、表面质量差等质量问题，普遍存在质量稳定性差、工序多、过程繁琐、劳动强度大、效率低、需中间热处理、成本高、对技术工人的技能水平要求高等问题。现有技术中采用充液拉伸成形方法制造该类零件，是采用水介质作为拉伸凹模，拉伸成形过程板料在液压的作用下，促使板料向凸模贴合，进而成形出与凸模形状一致的零件。充液拉伸的过程首先是在凹模型腔内充满水介质，将板材置于凹模之上，压边圈下行合模并施加一定的压力。然后，凸模下行，同时开启液压系统，凹模型腔内液压增大，保持一定值到拉伸结束。最后，拉伸达到预定值，卸掉液压，凸模、压边圈回程，取出零件，完成充液拉伸成形。充液拉伸其显著特点是成形极限高，零件的表面质量高。但是由于材料成形性能差，阴模圆角半径较大，成形后零件不能达到产品质量要求。此外当液室压力较小时，变形早期，在悬空带区域将会发生起皱现象，成形中不足以将皱纹展平，而是随着凸模行程有增大趋势，继而引起法兰部分增厚，若法兰增厚过大，板料流入困难，进一步拉深将会破裂。当液室压力足够大时，收敛部分在液室压力的作用下将出现反胀，反胀有利于形成有益摩擦，但是，反胀压力过大，容易出现破裂，也会因反胀量过大出现起皱。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种零件液压拉伸成形方法。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：(1)把凸模、凹模和压边圈装配于压机上；(2)打开水系统，使凹模液室充满液体介质；(3)将板料置于凹模上表面，压力机的压边滑块向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；(4)打开增压系统，同时，压力机的主滑块向下运动带动凸模下行，继而带动板料进入凹模液室；继续下行时，液室内液体在水系统的作用下，将板料贴紧凸模，凸模持续下行至距离零件成形深度还差5-10mm时，增大液室压力至10Mpa，凸模持续下行至大于零件成形深度1-3mm时停止，打开水系统增压器，增大液室压力至10-15Mpa并保持2-3秒；主滑块上升凸模回退0.5-3mm，保持2-3秒；(5)卸掉液室压力，压力机的主滑块向上运动，压边滑块向上运动，板料成形零件与凸模和凹模分离。充液拉伸的特点是板料在液压作用下，同时对板料的法向压力增大，使得凸模与板料接触的摩擦力增大，即凸模与板料之间形成“有益摩擦”，同时板料所受的径向拉应力减小，抑制了板材的减薄，降低了危险截面的破裂趋势。在液压的作用下，板料法兰处和凹模之间形成“溢流润滑的效果”，减小了凹模圆角处板料和凹模圆角的摩擦，从而减小了法兰区变形阻力，进一步降低了板料的径向拉应力，提高了传力区承载能力，进而降低破裂趋势。本专利技术方法在拉伸初期，压边圈下行合模并施加一定的压力，然后，凸模下行，凸模与板料形成线接触，随着凸模的下行，板料在液室压力的作用下，形成反胀效果，促使板料向凸模贴合，使板料的悬空区面积减小，进而成形出与凸模形状一致的零件。成形最后阶段，通过采用增大压边力、凸模少量回退和液室增压的方式，从而达到减小法兰边与零件连接处的圆角半径的目的。更进一步的改进是，液室压力加载曲线按凸模行程采用变压力设定。具体控制参数如下：a凸模从凹模上表面下行至进入凹模液室位置一半的过程中，液室压力随之从0.5Mpa上升到1Mpa；b凸模从进入凹模液室位置一半到进入凹模液室位置四分之三时，液室压力随之从1Mpa上升到5Mpa；c凸模从进入凹模液室的位移剩余5-10mm时，液室压力随之从5Mpa上升到10Mpa。加载曲线的特点是液体压力随着凸模行程的增大而从零逐渐地线性增加到一定的数值，直到成形结束。因此，液室压力加载曲线按凸模行程采用变压力设定，有效的避免了压力过小或者过大引起的皱纹和破裂。更进一步的改进是，压边圈采用了弧面结构，可以生产法兰边有弧形要求的产品，避免了二次成形；更进一步的改进是，凹模与液室为一体结构，减少了密封失效的可能性；本专利技术方法还采用了镜向成形的方法，提高了效率，减少了工艺补充面；本专利技术的有益效果是：1、零件质量提高：减薄率约13.6％，表面质量高，无划伤。2、生产效率提高：拉伸过程约6分钟。3、由于采用自动化程序控制，全过程按钮操作，对操作人员技能水平的要求降低。附图说明图1为本专利技术液压拉伸模模具装配结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：一种难成形复杂薄壁罩体零件液压拉伸成形的方法，具体包括如下步骤：(1)准备板料：下料并预滚弯板料；(2)把凸模3、凹模5和压边圈4装配于压机上；凹模与液室为一体结构；(3)打开水系统，使凹模液室充满液体介质；(4)将板料置于凹模上表面，压力机的压边滑块2向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；压边圈采用弧面结构；(5)打开增压系统，同时，压力机的主滑块1向下运动带动凸模下行，继而带动板料进入凹模液室；继续下行时，液室内液体在水系统的作用下，将板料贴紧凸模，凸模持续下行至171-176mm(从凹模上端面起算)时，增大液室压力至10Mpa，凸模持续下行至182-184mm时停止，打开水系统增压器，增大液室压力至10-15Mpa并保持2-3秒；主滑块上升凸模回退0.5-3mm，保持2-3秒；凸模从凹模上表面下行183mm时，液室压力加载曲线采用变压力设定。具体控制参数如下：a凸模从凹模上表面下行至进入凹模液室位置一半的过程中，液室压力随之从0.5Mpa上升到1Mpa；b凸模从进入凹模液室位置一半到进入凹模液室位置四分之三时，液室压力随之从1Mpa上升到5Mpa；c凸模从进入凹模液室的位移剩余5-10mm时，液室压力随之从5Mpa上升到10Mpa。(6)卸掉液室压力，压力机的主滑块向上运动，压边滑块向上运动，板料成形零件与凸模和凹模分离。(7)取出成形的罩体零件，零件成形深度为181mm，完成一个零件的制造周期。为了实现液室压力加载曲线的控制，本专利技术压机上设置有处理器，增压器及压力传感器，处理器分别连接进液管路上设置的压力泵、电池阀，压力传感器。处理器根据所测定的压力值与设定的加载曲线压力值的比较，开启增压器、进液口电池阀，保持液室压力在工艺控制参数内。本专利技术并不局限于前述的具体实施方式。本专利技术扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种零件液压拉伸成形方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)把凸模、凹模和压边圈装配于压机上；(2)打开进液管路的电池阀和加压泵，使凹模液室充满液体介质；(3)将板料置于凹模上表面，压力机的过渡垫板向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；(4)压力机的上模板向下运动带动凸模下行，继而带动板料进入凹模液室；继续下行时，液室内液体受压，将板料贴紧凸模，凸模持续下行至距离液室底壁5‑10mm时，凸模停止下行，增大压边力至，打开进液管路的电池阀和加压泵，增大液室压力至5‑10Mpa并保持2‑3秒；上模块上升凸模回退0.5‑3mm，保持秒；(5)卸掉液室压力，压力机的上模板向上运动，压边滑块向上运动，板料成形零件与凸模和凹模分离。

【技术特征摘要】
1.一种零件液压拉伸成形方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)把凸模、凹模和压边圈装配于压机上；(2)打开进液管路的电池阀和加压泵，使凹模液室充满液体介质；(3)将板料置于凹模上表面，压力机的过渡垫板向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；(4)压力机的上模板向下运动带动凸模下行，继而带动板料进入凹模液室；继续下行时，液室内液体受压，将板料贴紧凸模，凸模持续下行至距离液室底壁5-10mm时，凸模停止下行，增大压边力至，打开进液管路的电池阀和加压泵，增大液室压力至5-10Mpa并保持2-3秒；上模块上升凸模回退0.5-3mm，保持秒；(5)卸掉液室压力，压力机的上模板向上运动，压边滑块向上运动，板料成形零件与凸模和凹模分离。2.根据权利要求1所述的零件液压拉伸成形方法，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪跃忠，冉海军，贺飞飞，洪磊，王春林，陶明清，
申请(专利权)人：四川航天长征装备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51