一种汽车铝合金件充液成形制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车铝合金件充液成形制备方法，包括如下步骤：步骤101、将裁剪后的板料平行置于充液成形设备的凹模之上；步骤102、对板材进行充液拉深，流体作为辅助手段，首先在凹模内充满液体，放置铝合金板料，施加压边力PA，PA＝C1×[L×t×σb+P液×S]；随后凸模下行进行拉深，同时启动高压水系统使液体保持压力P液，P液的范围是10～20MPa；步骤103、充液胀形；利用增压器产生高压，增大液室压力，利用液室产生的压力使铝合金零件贴凸模，从而得到要压制的零件；步骤104、抬起凸模、压边圈，取出成形零件。本专利能够实现对不规则形状汽车铝合金覆盖件的快速充液成形工艺；且加工出来的汽车铝合金覆盖件表面质量高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液压机
，特别是涉及一种汽车铝合金件充液成形制备方法。
技术介绍
在汽车车身制造过程中，对一些轻体材料如铝合金、镁合金等，采用充液成形工艺进行加工制造，满足当前汽车结构轻量化的需求。在国内市场，各类引进轿车中，充液成形件也越来越多，如Rover 75副车架，Passat B5副车架，Audi A6副车架等。然而在车身上还鲜有应用铝合金板材、管材和型材的，这主要是因为没有支撑这些铝合金材料成形的先进大型装备。目前，虽然开始采用刚性模具成形一些铝合金的板材零件，但由于铝合金成形性能差、表面硬度低、容易失稳、连续多道次成形需要中间退火、模具质量要求高等原因，严重阻碍了铝合金板材在汽车整体车身上的应用。充液成形技术是利用液体介质替代刚性凹模，依靠液体压力使板材成形的一种工艺。由于充液成形技术具有流体润滑和摩擦保持等优点，使得成形过程零件材料的成形极限提高，从而得到表面质量好，尺寸精度高的零件。目前应用充液成形的零件多为规则的筒形件、盒形件和锥形件。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种汽车铝合金件充液成形制备方法及方法，该专利能够解决：当汽车铝合金覆盖件件为不规则形状，零件曲面复杂，采用传统的刚性模成形过程中，应力和应变在变形区内沿周边的分布及其不均匀，加之铝合金塑性低、成形性能差，容易产生起皱和破裂等失稳现象。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种汽车铝合金件充液成形制备方法，至少包括如下步骤：步骤101、将裁剪后的板料平行置于充液成形设备的凹模之上；步骤102、对板材进行充液拉深，流体作为辅助手段，首先在凹模内充满液体，放置铝合金板料，施加压边力PA，其中：PA＝C1×[L×t×σb+P液×S]；C1为0.3～0.4的常数；L是变形横截面周边的长度，L的单位是mm；t是坯料厚度，t的单位是mm；σb是坯料抗拉强度,σb的单位是MPa；P液是液室压强，P液的单位是MPa；S是液体与坯料接触面积,S的单位是mm2；随后凸模下行进行拉深，同时启动液压系统使液体保持压力P液，所述P液的范围是10～20MPa；步骤103、充液胀形；利用增压器产生高压，增大液室压力，利用液室产生的压力使铝合金零件贴凸模，从而得到要压制的零件；步骤104、抬起凸模、压边圈，取出成形零件。进一步：所述充液成形设备包括凹模液室、压边工装、以及凸模；所述凹模液室通过导柱导套与压边工装连接；在所述导柱导套内设置有导柱；在凹模液室与压边工装之间设置有压边圈；在凸模的上端通过螺栓与凸模盖板连接；所述凸模下端穿过压边工装后插入凹模液室的槽内；在所述槽内设置有与外部连通的充液管路。更进一步，在所述凸模上开设有连通槽内与外部的透气孔。本专利技术具有的优点和积极效果是：采用上述技术方案，本专利能够实现对不规则形状汽车铝合金覆盖件的快速充液成形工艺；且加工出来的汽车铝合金覆盖件表面质量高。附图说明图1是本专利技术中充液成形设备的结构图。其中：1、压边工装；2、导柱导套；3、压边圈；4、压边垫块；5、凹模液室；6、凸模盖板；7、定位端盖；8、定位套；9、板料；10、密封片；11、凸模；12、充液管路。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：请参阅图1，一种汽车铝合金件充液成形制备方法，包括如下步骤：步骤101、将裁剪后的板料平行置于充液成形设备的凹模之上；步骤102、对板材进行充液拉深，流体作为辅助手段，首先在凹模内充满液体，放置铝合金板料，施加压边力PA，其中：PA＝C1×[L×t×σb+P液×S]；C1为0.3～0.4的常数，该常数包括0.3和0.4两个数值点；L是变形横截面周边的长度，L的单位是mm；t是坯料厚度，t的单位是mm；σb是坯料抗拉强度,σb的单位是MPa；P液是液—液室压强，P液的单位是MPa；S是液体与坯料接触面积,S的单位是mm2；随后凸模下行进行拉深，同时启动液压系统使液体保持压力P液，所述P液的范围是10～20MPa；步骤103、充液胀形；利用增压器产生高压，增大液室压力，利用液室产生的压力使铝合金零件贴凸模，从而得到要压制的零件；步骤104、抬起凸模、压边圈，取出成形零件。在上述优选实施例中：所述充液成形设备包括凹模液室5、压边工装1、以及凸模；所述凹模液室通过导柱导套2与压边工装连接；在所述导柱导套内设置有导柱；在凹模液室与压边工装之间设置有压边圈3；在凸模的上端通过螺栓与凸模盖板6连接；所述凸模下端穿过压边工装后插入凹模液室的槽内；在所述槽内设置有与外部连通的充液管路12；在压边工装1上固定连接有定位端盖7；在凸模11和压边工装1之间设置有定位套8，压边垫块4上设置有密封片10。更进一步，在所述凸模上开设有连通槽内与外部的透气孔。上述充液成形设备具有如下的特点：1、凸模盖板四周开有U型槽用于和液压机上滑块连接。2、凸模盖板和凸模采用螺栓连接。3、凸模下行时，定位套8起导向和定位作用。4、定位端盖7和压边工装1采用螺栓连接。5、压边工装和压边圈的上下运动过程中，导柱和导套起连接和定位的作用，其保证了合理的压边间隙。6、所述方法压边为定压边间隙，所设置的间隙大小依靠调节压边垫块实现，压边垫块采用紧固螺钉和凹模液室连接。7、板料放置在凹模液室，并采用轴向密封。8、凸模中心开透气小孔，防止成形后的零件在取模过程中发生变形。9、凹模液室底部开有U型槽用于和液压机工作台连接。本优选实施例具有如下特点：1、采用板材充液成形技术，利用液室代替刚性凹模，当凸模带动板料进入凹模时建立的反向压力可以减小普通拉深成形中凸、凹模之间坯料的悬空区。2、液体还可产生“流体润滑”和“摩擦保持效果”，缓和了板料在凸模圆角处(传统拉深时的危险断面)的径向应力，提高了传力区的承载力，抑制了铝合金覆盖件的起皱和开裂。3、拉深结束后，采用充液胀形，使局部小特征贴模，从而得到表面质量好的零件。以上对本专利技术的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本专利技术的较佳实施例，不能被认为用于限定本专利技术的实施范围。凡依本专利技术申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利技术的专利涵盖范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车铝合金件充液成形制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤101、将裁剪后的板料平行置于充液成形设备的凹模之上；步骤102、对板材进行充液拉深，流体作为辅助手段，首先在凹模内充满液体，放置铝合金板料，施加压边力PA，其中：PA＝C1×[L×t×σb+P液×S]；C1为0.3～0.4的常数；L是变形横截面周边的长度，L的单位是mm；t是坯料厚度，t的单位是mm；σb是坯料抗拉强度,σb的单位是MPa；P液是液室压强，P液的单位是MPa；S是液体与坯料接触面积,S的单位是mm2；随后凸模下行进行拉深，同时启动高压水系统使液体保持压力P液，所述P液的范围是10～20MPa；步骤103、充液胀形；利用增压器产生高压，增大液室压力，利用液室产生的压力使铝合金零件贴凸模，从而得到要压制的零件；步骤104、抬起凸模、压边圈，取出成形零件。

【技术特征摘要】
1.一种汽车铝合金件充液成形制备方法，其特征在于：至少包括如下步骤：步骤101、将裁剪后的板料平行置于充液成形设备的凹模之上；步骤102、对板材进行充液拉深，流体作为辅助手段，首先在凹模内充满液体，放置铝合金板料，施加压边力PA，其中：PA＝C1×[L×t×σb+P液×S]；C1为0.3～0.4的常数；L是变形横截面周边的长度，L的单位是mm；t是坯料厚度，t的单位是mm；σb是坯料抗拉强度,σb的单位是MPa；P液是液室压强，P液的单位是MPa；S是液体与坯料接触面积,S的单位是mm2；随后凸模下行进行拉深，同时启动高压水系统使液体保持压力P液，所述P液的范围是10～20MPa；步骤103...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娜，张世琦，王娜，
申请(专利权)人：天津市天锻压力机有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12