本发明专利技术公开一种空间曲率管材试样的拉深模具，包括拉深冲头、压边圈、压边圈连接板、拉深凹模，压边圈设置于压边圈连接板的底部，压边圈的底部为与拉深坯料顶面相适配的曲面，压边圈、压边圈连接板均具有允许拉深冲头通过的拉深孔，拉深冲头可滑动地与压边圈、压边圈连接板相连，拉深凹模的顶面为与拉深坯料底面相适配的曲面，拉深冲头能够穿过拉深孔并伸入拉深凹模的型腔内，拉深冲头伸入拉深凹模的部分的形状与拉深凹模的型腔相匹配。本发明专利技术还提供一种空间曲率管材试样的拉深工艺，能够实现管材面内任意方向的加载，获得管材面内的各向异性塑性变形情况，为测试管材力学性能，决定管材精确的塑性本构关系提供试验方法。材精确的塑性本构关系提供试验方法。材精确的塑性本构关系提供试验方法。
【技术实现步骤摘要】
一种空间曲率管材试样的拉深工艺与模具
[0001]本专利技术涉及金属塑性加工
，特别是涉及一种空间曲率管材试样的拉深工艺与模具。
技术介绍
[0002]拉深成形是一种重要的零件成形工艺，拉深工艺与扩口、翻边等工艺结合制造成的各种形状复杂的零件，广泛应用于航空、航天、汽车、运动车、电器、仪表、电子等各个领域，例如飞机的蒙皮、汽车车身、油箱、盆、杯和锅炉封头等。
[0003]现有的拉深装置及工艺已经非常成熟，拉深类型种类丰富，在传统机械拉深的基础上衍生出很多新型拉深方法，比如液压机械拉深，液压拉深，粘性介质拉深，柔性固体介质(聚氨酯橡胶)拉深等。其中，传统的刚性模拉深生产效率很高，且所生产的零件具有较高的强度和精度；液压拉深、粘性介质拉深以及聚氨酯橡胶拉深，通过使用不同的介质进行拉深，可以改善坯料的应力状态，达到提高成形极限的目的，从而可用于各种复杂结构的拉深件的成形，包括更加复杂的截面形状，更大的拉深深度等。
[0004]传统的拉深成形装置及工艺虽然形式很丰富，但仅能用于原始坯料为平面板料的拉深成形，不适用于空间曲面管材拉深。对原始坯料为从圆形截面管坯上截取的空间曲面坯料拉深，一方面可用来研究管坯在拉深成形过程中的材料流动规律，进而为研究管坯的各向异性分布以及在几何非线性和加载路径非线性情况下的材料性能测试提供试验手段。此外，还可以用来成形出具有特定曲率半径的带有环形曲面法兰边缘的拉深件，可实现曲面安装，在实践中有一定的应用潜力。
[0005]因此，如何提供一种适用于空间曲面管材拉深试样的拉深成形模具及工装，以实现从各种直径的圆形截面管材上截取的空间曲面拉深试样的拉深成形，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种空间曲率管材试样的拉深工艺与模具，以解决上述现有技术存在的问题，以实现空间曲面管材拉深试样的拉深成形，为测试管材力学性能提供便利条件。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种空间曲率管材试样的拉深模具，包括拉深冲头、压边圈、压边圈连接板、拉深凹模，所述压边圈与所述压边圈连接板相连，所述压边圈设置于所述压边圈连接板的底部，所述压边圈的底部为与拉深坯料顶面相适配的曲面，所述压边圈、所述压边圈连接板均具有允许所述拉深冲头通过的拉深孔，所述拉深冲头可滑动地与所述压边圈、所述压边圈连接板相连，所述拉深冲头、所述压边圈连接板均能够与压力机相连，所述拉深凹模位于所述压边圈、所述拉深冲头的底部，所述拉深凹模的顶面为与拉深坯料底面相适配的曲面，所述拉深冲头能够穿过所述拉深孔并伸入所述拉深凹模的型腔内，所述拉深冲头伸入所述拉深凹模的部分的形状与所述拉深凹模的
型腔相匹配。
[0008]优选地，所述的空间曲率管材试样的拉深模具还包括压边滑块连接板，所述拉深冲头可滑动地穿过所述压边滑块连接板，所述压边滑块连接板与所述压边圈连接板相连，所述压边滑块连接板能够与压力机相连。
[0009]优选地，所述压边滑块连接板利用支撑柱与所述压边圈连接板相连。
[0010]优选地，所述压边滑块连接板利用模具弹簧与所述压边圈连接板相连。
[0011]优选地，所述支撑柱、所述模具弹簧的数量均为多个，多个所述支撑柱或所述模具弹簧的连线呈矩形或绕所述拉深冲头的轴线周状均布。
[0012]优选地，所述拉深凹模的底部设置凹模固定板，所述凹模固定板具有与所述拉深凹模的型腔相连通的通孔，所述拉深冲头能够进入所述通孔中，所述通孔的横截面与所述拉深凹模的型腔的横截面相一致；所述凹模固定板具有通槽，所述通槽的纵向截面为U形，所述通槽贯穿所述凹模固定板，所述通槽的开口朝向所述凹模固定板远离所述拉深凹模的一侧，所述凹模固定板的底部设置凹模垫板。
[0013]本专利技术还提供了一种空间曲率管材试样的拉深工艺，包括如下步骤：
[0014]步骤一、确定拉深坯料尺寸：根据原始管坯的外径和壁厚确定拉深坯料的尺寸，从原始管坯上截取空间曲面管材作为拉深坯料，不破坏管坯的空间形状和力学性能；
[0015]步骤二、确定拉深凹模的轮廓形状和尺寸：根据步骤一中确定的原始管坯拉深试样的下表面轮廓形状和尺寸，设置拉深凹模的顶面与拉深坯料的底面相适配，根据最终拉深的零件形状和材料的塑形流动特性，设置拉深凹模开口处的形状和尺寸，以及圆角半径；
[0016]步骤三、确定压边圈的轮廓形状和尺寸：根据步骤一中确定的原始管坯拉深试样的上表面轮廓形状和尺寸，设置压边圈的底面与拉深坯料的顶面相适配，根据压边力大小和材料的塑形流动特性，设置压边圈的底面尺寸，按照能够实现均匀压边力的设计原则，设置压边圈的顶面形状；
[0017]步骤四、确定拉深冲头的轮廓形状和尺寸：根据最终拉深的零件形状和材料的塑形流动特性，设置相应的拉深冲头形状和尺寸，包括拉深冲头的圆角半径；
[0018]步骤五、放置拉深坯料：在拉深凹模的顶面放置拉深坯料，对中调节至预设位置；
[0019]步骤六、拉深坯料压边：控制压边圈下行并与拉深坯料接触，施加压边力实现拉深坯料的压紧；
[0020]步骤七、拉深坯料拉深：控制拉深冲头下行并与拉深坯料接触，拉深冲头继续下行直至成形出最终的零件形状；
[0021]步骤八、拉深冲头、压边圈上行，取出最终拉深的零件。
[0022]优选地，步骤一中，采用线切割的方式，从原始管坯上截取空间曲面管材作为拉深坯料。
[0023]优选地，利用双动压力机或单动压力机带动拉深冲头、压边圈运动。
[0024]本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的空间曲率管材试样的拉深模具，包括拉深冲头、压边圈、压边圈连接板、拉深凹模，压边圈与压边圈连接板相连，压边圈设置于压边圈连接板的底部，压边圈的底部为与拉深坯料顶面相适配的曲面，压边圈、压边圈连接板均具有允许拉深冲头通过的拉深孔，拉深冲头可滑动地与压边圈、压边圈连接板相连，拉深冲头、压边圈连接板均能够与压力机相连，拉深凹模位于压边圈、拉深冲头的
底部，拉深凹模的顶面为与拉深坯料底面相适配的曲面，拉深冲头能够穿过拉深孔并伸入拉深凹模的型腔内，拉深冲头伸入拉深凹模的部分的形状与拉深凹模的型腔相匹配。本专利技术还提供一种空间曲率管材试样的拉深工艺，利用上述的空间曲率管材试样的拉深模具，能够实现管材面内任意方向的加载，获得管材面内的各向异性塑性变形情况，为测试管材力学性能，决定管材精确的塑性本构关系提供试验方法。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1为本专利技术的空间曲率管材试样的拉深模具的结构示意图；
[0027]图2为图1的剖切结构示意图；
[0028]图3为本专利技术的空间曲率管材试样的拉深模本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：包括拉深冲头、压边圈、压边圈连接板、拉深凹模，所述压边圈与所述压边圈连接板相连，所述压边圈设置于所述压边圈连接板的底部，所述压边圈的底部为与拉深坯料顶面相适配的曲面，所述压边圈、所述压边圈连接板均具有允许所述拉深冲头通过的拉深孔，所述拉深冲头可滑动地与所述压边圈、所述压边圈连接板相连，所述拉深冲头、所述压边圈连接板均能够与压力机相连，所述拉深凹模位于所述压边圈、所述拉深冲头的底部，所述拉深凹模的顶面为与拉深坯料底面相适配的曲面，所述拉深冲头能够穿过所述拉深孔并伸入所述拉深凹模的型腔内，所述拉深冲头伸入所述拉深凹模的部分的形状与所述拉深凹模的型腔相匹配。2.根据权利要求1所述的空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：还包括压边滑块连接板，所述拉深冲头可滑动地穿过所述压边滑块连接板，所述压边滑块连接板与所述压边圈连接板相连，所述压边滑块连接板能够与压力机相连。3.根据权利要求2所述的空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：所述压边滑块连接板利用支撑柱与所述压边圈连接板相连。4.根据权利要求2所述的空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：所述压边滑块连接板利用模具弹簧与所述压边圈连接板相连。5.根据权利要求3或4所述的空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：所述支撑柱、所述模具弹簧的数量均为多个，多个所述支撑柱或所述模具弹簧的连线呈矩形或绕所述拉深冲头的轴线周状均布。6.根据权利要求1所述的空间曲率管材试样的拉深模具，其特征在于：所述拉深凹模的底部设置凹模固定板，所述凹模固定板具有与所述拉深凹模的型腔相连通的通孔，所述拉深冲头能够进入所述通孔中，所述通孔的横截面与所述拉深凹模的型腔的横截面相一致；所述凹模固定板具有通槽，所述通槽的纵向截面为U形，所述通槽贯...
【专利技术属性】
技术研发人员：林艳丽，袁杭，王楷栋，何祝斌，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。