一种提高板材充液拉深成形极限的装置及方法制造方法及图纸

一种提高板材充液拉深成形极限的装置及方法，涉及一种金属板材充液拉深成形装置及方法。本发明专利技术解决了铝镁合金等板类拉深件因拉深比大、板料法兰部位变形造成拉深件底部由于拉应力过大而引起破裂和成形极限受到限制的问题。压边圈（１）置于凹模（３）的上部，压边圈（１）的型腔（１－１）与凹模（３）的凹模型腔（３－１）同轴且孔径相同，凸模（４）的一端置于型腔（１－１）内，传力杆（５）的一端置于压边圈（１）和凹模（３）之间，传力杆（５）的另一端与弹簧（６）固接。本发明专利技术实现了板类件外侧变形区处径向压力的施加及可控性，有利于复杂形状板类件的拉深成形，本发明专利技术简单可靠、成本较低、易于实现，能显著地提高板类件的拉深成形极限。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属板材充液拉深成形装置及方法。技术背景板材充液拉深是采用液体作为传力介质代替刚性凹模，使板材在液体压力 作用下贴靠凸模以实现金属板材零件成形的制造技术，作为一种先进的柔性成 形技术，具有成形极限高、尺寸精度高和表面质量好等优点，特别适合成形加 工结构形状复杂的零件及低塑性材料，如铝合金、镁合金、高温合金以及复杂 结构拼焊板等。与深冲钢等材料相比，铝合金、镁合金等轻质材料的硬化指数值和异性指 数值小、成形性能差、塑性指标低成为其成形加工的瓶颈，因此，提高零件成 形极限、减少成形道次的充液拉深技术是铝合金、镁合金等低塑性、难成形轻 质材料板材零件成形的有效途经之一，许多薄壁拉深件由于拉深比大、坯料法 兰部分变形造成拉深件底部因拉应力过大而破裂，利用充液拉深技术成形仍然 受到限制。为了提高零件的成形极限，提出了许多充液拉深成形新技术，周向 加压充液拉深技术中过大的液室压力会导致曲面零件成形初期悬空区的破裂；通过高压液体在毛坯变形区的四周施加径向压力可以提高零件成形极 限，但所用模具和设备都较复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种提高板材充液拉深成形极限的装置及方法，以解 决铝镁合金等板类拉深件因拉深比大、板料法兰部位变形造成拉深件底部由于 拉应力过大而引起破裂和成形极限受到限制的问题。 一种提高板材充液拉深成 形极限的装置由压边圈、凹模、凸模、传力杆和弹簧组成；压边圈置于凹模的 上部，压边圈的型腔与凹模的凹模型腔同轴且孔径相同，凸模的一端置于型腔 内，传力杆的一端置于压边圈和凹模之间，传力杆的另一端与弹簧固接。一种提高板材充液拉深成形极限的方法由以下步骤完成 一、将液体注入到凹模型腔内；二、将板料置于凹模上；三、将压边圈置于板料上，并施加压 边力；四、将传力杆的一端放置在板料的外端；五、将传力杆的另一端与弹簧 固接；六、凸模向下移动，板料变形并流入凹模型腔内。本专利技术具有以下有益效果本专利技术实现了板类件外侧变形区处径向压力的 施加及可控性，避免了通过高压液体施加径向压力难于实施，有利于实现复杂 形状板类件的拉深成形，本专利技术简单可靠、成本较低、易于实现，且能显著地 提高板类件的拉深成形极限。附图说明图1是本专利技术的整体结构剖视图，图2是本专利技术成形过程终了状态的示意 图。 '具体实施方式具体实施方式一结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式由压边圈1、凹模3、凸模4、传力杆5和弹簧6组成；压边圈1置于凹模3的上部，压 边圈1的型腔1-1与凹模3的凹模型腔3-1同轴且孔径相同，凸模4的一端置 于型腔l-l内，传力杆5的一端置于压边圈l和凹模3之间，传力杆5的另一 端与弹簧6固接。将板料放在凹模和压边圈之间，且使板料的外端与传立杆固 接，传力杆沿板料的周向布置，传力杆的数量可以根据板料的形状和材料具体 确定，根据板料成形材料的不同，可以选择不同刚度和长度的弹簧，通过传力 杆对板料法兰部位变形区的四周施加径向压力，使变形区的应力状态发生变 化，法兰的部分区域产生压应力，从而减小板料拉深变形区的径向拉应力，提 高成形极限。具体实施方式二结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式中在凹模 3上水平设置有注液孔3-2，注液孔3-2与凹模型腔3-l相通。如此设置是为 了对凹模型腔注入液体，实现板料的充液拉深成形。具体实施方式三结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式由以下步骤完成 一、将液体注入到凹模型腔3-1内；二、将板料2置于凹模3上；三、 将压边圈1置于板料2上，并施加压边力；四、将传力杆5的一端放置在板料 2的外端；五、将传力杆5的另一端与弹簧6固接；六、凸模4向下移动，板料2变形并流入凹模型腔3-1内。初始拉深时，弹簧处于压缩状态，施加于板料的弹力较大，随着拉深的进行，弹簧逐渐伸长，弹力逐渐降低，直到拉深结 束，弹力降低为零，施加于板料的这种弹力变化规律，与板料变形区径向拉应 力在拉深过程中的变化规律相符。本实施方式中板料在径向压力的作用下抑制 了板料变形区产生的径向拉应力，减轻了板料传力区的负担，所以极限变形程 度得到显著提高。具体实施方式四本实施方式中板料2为铝及铝合金、镁合金、钛合金。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高板材充液拉深成形极限的装置，它由压边圈（１）、凹模（３）、凸模（４）、传力杆（５）和弹簧（６）组成；其特征在于压边圈（１）置于凹模（３）的上部，压边圈（１）的型腔（１－１）与凹模（３）的凹模型腔（３－１）同轴且孔径相同，凸模（４）的一端置于型腔（１－１）内，传力杆（５）的一端置于压边圈（１）和凹模（３）之间，传力杆（５）的另一端与弹簧（６）固接。

【技术特征摘要】
1、一种提高板材充液拉深成形极限的装置，它由压边圈(1)、凹模(3)、凸模(4)、传力杆(5)和弹簧(6)组成；其特征在于压边圈(1)置于凹模(3)的上部，压边圈(1)的型腔(1-1)与凹模(3)的凹模型腔(3-1)同轴且孔径相同，凸模(4)的一端置于型腔(1-1)内，传力杆(5)的一端置于压边圈(1)和凹模(3)之间，传力杆(5)的另一端与弹簧(6)固接。2、 根据权利要求1所述的一种提高板材充液拉深成形极限的装置，其特 征在于在凹模(3)上水平设置有注液孔(3-2)，注液孔(3-2)与凹模型腔(3-1) 相...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓晶，李峰，李超，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]