一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法技术

本发明专利技术的一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，包括下列步骤：(1)冲压坯料的优化，提高坯料的平整度；(2)冲压工艺的优化，分两次成形；)(3)确定合理的模具回弹值。在零件加工前，对冲裁‑预成形及最终成形两个阶段零件的弯曲角度进行合理分配。成形加工前，可利用有限元分析工具进行仿真计算，得到分配值。再进行模具的试模验证，对试验结果进行评估，并适当的修正模具尺寸。通过一系列的迭代分析，最终可确定模具的结构参数，主要是弯曲的回弹角度值，通过修正的回弹，可保证膜片零件的最终尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法
本专利技术涉及高温合金超薄带材的冲压加工工艺，特别是涉及一种运载火箭蓄压器膜盒用膜片的冲压成形工艺，属于冲压成形领域。
技术介绍
新一代运载火箭蓄压器膜盒是一种由多个以冲压方式成形的超薄中空膜片，利用精密焊接技术，沿内外边缘交替焊接而成的管状元件。与传统的波纹管相比，膜盒类产品的刚度更小，疲劳性能更优，灵敏度更高，随着新一代运载火箭对元器件的要求更高，膜盒类产品逐渐取代波纹管，成为新一代运载火箭蓄压器、阀门类产品的关键元件。膜盒类产品的实物照片如图1所示。新一代运载火箭蓄压器膜盒膜片选材为综合性能优良的GH4169高温合金，膜片厚度一般为0.2或0.3mm，属于超薄钢带。传统的膜盒加工过程为下料→挑选→冲压→修毛刺→深冷→装配焊接→稳定化处理→试验。在整个膜盒生产过程中，膜片的加工质量决定了膜盒焊接的质量，从而影响后续的膜盒容积、膜盒承压质量等试验指标。因此膜盒焊接对单件膜片质量提出了较高的要求，如产品外形尺寸精度在(0/+0.1mm)以内，同时要求膜片的同轴度在(±0.01mm)以内。中空结构膜片加工目前主要采取冲压加工，一般为复合模具成形，即在一套工装内同时完成冲裁、成形两道工序。由于高温合金GH4169超薄带材的冲压回弹较大，往往造成膜片高度尺寸超差，内外圆尺寸超差，造成产品的批次性报废。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种优化的冲压成形方法，解决膜片零件高度尺寸超差的问题。本专利技术的技术解决方案是：蓄压器膜盒膜片优化的冲压成形工艺方法，通过下列步骤实现：一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，包括下列步骤：(1)冲压坯料的优化，提高坯料的平整度；(2)冲压工艺的优化，分两次成形；(3)确定合理的模具回弹值。进一步，所述步骤(1)中，零件的原材料，采用卷式带材交付，在开卷剪切之后，进行坯料的平整处理，进行反向弯曲，保证坯料的平整度≤1mm。进一步，所述步骤(2)中，膜片零件采用冲裁-预成形、最终成形两次加工，设计两套冲压模具，分别为冲裁-预成形模以及成形模；在冲裁-预成形阶段，根据零件结构特点，设计合理的冲裁-预成形模具结构，上模与下模合模开始，冲裁膜片内外圆，随着上模继续往下冲压，膜片零件开始进行一部分的预成形，弯曲一定的角度；上模下压到下模限位装置，结束行程。优选的，所述冲压模具为一般的典型弯曲模。进一步，所述步骤(3)中，在零件加工前，对冲裁-预成形及最终成形两个阶段零件的弯曲角度进行合理分配；成形加工前，可利用有限元分析工具进行仿真计算，得到分配值；再进行模具的试模验证，对试验结果进行评估，并适当的修正模具尺寸。综上所述，通过一系列的迭代分析，最终可确定模具的结构参数，主要是弯曲的回弹角度值，通过修正的回弹，可保证膜片零件的最终尺寸。本专利技术与现有技术相比有益效果为：(1)、通过合理修正毛坯料的平整度，可确保零件在冲压之后无翘曲、明显的弯曲等缺陷；(2)、对于高温合金材料冲压，通过两次成形过程，可保证零件成形之后的回弹最小，尺寸达到要求；(3)、通过两次成形过程之间的回弹值合理分配，可将零件的成形高度尺寸控制在要求值内。附图说明图1为本专利技术所加工的零件示意图；图2为本专利技术所涉及的冲裁-预成形模具结构示意图；图3为本专利技术实施例所涉及的零件加工工艺流程。具体实施方式图1为本专利技术所加工的零件示意图；本专利技术的蓄压器膜盒膜片优化的冲压成形工艺方法，通过下列步骤实现：(1)冲压坯料的优化，提高坯料的平整度对于本专利技术所涉及零件的原材料，采用卷式带材交付。在开卷剪切之后，进行坯料的平整处理，进行反向弯曲，保证坯料的平整度不大于1mm。(2)冲压工艺的优化，分两次成形本专利技术所涉及膜片零件采用冲裁-预成形、最终成形两次加工，设计两套冲压模具，分别为冲裁-预成形模以及成形模。在冲裁-预成形阶段，根据零件结构特点，设计合理的冲裁-预成形模具结构，具体如图2所示。上模1与下模2合模开始，冲裁膜片内外圆，随着上模1继续往下冲压，膜片零件开始进行一部分的预成形，弯曲一定的角度。上模1下压到下模2限位装置，结束行程。在最终成形阶段，将上阶段冲裁-预成形的膜片零件在模具上进行最终成形，保证膜片零件的外形尺寸。本阶段所使用模具为一般的典型弯曲模，不再示出。(3)确定合理的模具回弹值在零件加工前，对冲裁-预成形及最终成形两个阶段零件的弯曲角度进行合理分配。成形加工前，可利用有限元分析工具进行仿真计算，得到分配值。再进行模具的试模验证，对试验结果进行评估，并适当的修正模具尺寸。通过一系列的迭代分析，最终可确定模具的结构参数，主要是弯曲的回弹角度值，通过修正的回弹，可保证膜片零件的最终尺寸。实施例1加工外径内径高度1.5mm、厚度0.3mm高温合金GH4169膜片.加工工艺流程图如附图3所示。(一)、设备及工装准备根据零件成形要求及实际条件，选取适当的冲压设备，要求大于50T即可实现。根据膜片零件外形尺寸要求，利用有限元分析工具，确定初始的成形模具设计方案，确定模具的回弹角度值。根据理论分析及计算结果，冲裁-预成形高度值1.2mm，最终成形模高度值2.0-2.1mm.(二)、冲压毛坯料开卷剪切200×200mm毛坯料，对剪切下料毛坯料进行表面质量检测挑选，合格的进行毛坯料校整平面度，不大于1mm以内。(三)、冲裁-预成形如附图2所示，将毛坯料定位，并进行冲裁-预成形。该过程要求冲裁完成后进行一定时间的保压，一般在1min-2min左右。(四)、零件挑选将预成形的毛坯料进行挑选，挑选的要求主要是表面无划伤、磕碰伤的零件。(五)、最终成形将挑选合格的零件进行最终成形，按步骤(一)所述的回弹高度值进行冲压成形。该过程要求成形结束后保压以减小回弹。(六)毛刺清理及后续流程用刮刀对膜片零件的内外边缘进行毛刺清理，要求清理面垂直于剪切面，不得在剪切面形成一定的切割倾角。后续进行最终零件的挑选及深冷处理，并完成包装交付。实施例2加工外径内径高度1.5mm、厚度0.2mm高温合金GH4169膜片.加工工艺流程图如附图3所示。(一)、设备及工装准备根据零件成形要求及实际条件，选取适当的冲压设备，要求大于50T即可实现。根据膜片零件外形尺寸要求，利用有限元分析工具，确定初始的成形模具设计方案，确定模具的回弹角度值。根据理论分析及计算结果，冲裁-预成形高度值1.1mm，最终成形模高度值1.8-2.0mm.(二)、冲压毛坯料开卷剪切150×150mm毛坯料，对剪切下料毛坯料进行表面质量检测挑选，合格的进行毛坯料校整平面度，不大于1mm以内。其余步骤同实施例1。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)冲压坯料的优化，提高坯料的平整度；(2)冲压工艺的优化，分两次成形；(3)确定合理的模具回弹值。

【技术特征摘要】
1.一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)冲压坯料的优化，提高坯料的平整度；(2)冲压工艺的优化，分两次成形；(3)确定合理的模具回弹值。2.如权利要求1所述的一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，其特征在于，所述步骤(1)中，零件的原材料，采用卷式带材交付。3.如权利要求2所述的一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，其特征在于，在开卷剪切之后，进行坯料的平整处理，进行反向弯曲，保证坯料的平整度≤1mm。4.如权利要求3所述的一种蓄压器膜盒膜片优化冲压成形工艺方法，其特征在于，所述步骤(2)中，膜片零件采用冲裁-预成形、最终成形两次加工，设计两套冲压模具，分别为冲裁-预成形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王煜，胡蓝，王锦浩，王兵，肖冰娥，王建光，雷湘衡，
申请(专利权)人：上海航天设备制造总厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31