一种充液成形过程中的板料起皱控制方法技术

一种充液成形过程中的板料起皱控制方法，其成形模具含有凸模、凹模和压边圈，在压边圈的工作面上设有若干点阵式分布的小凹坑,板料流动性大的工作区，其点阵式分布的小凹坑的数量大于板料流动量小的区域，本发明专利技术通过改变拉延筋的形式，将传统的拉延筋改成点阵式分布的小凹坑设计，在液压作用下产生很大的进料阻力，以适用于成形深腔形零件，大大改善了冲击线问题以及反复修改拉延筋导致的型面变化问题，能够较好地控制充液成形时的起皱现象。能够较好地控制充液成形时的起皱现象。能够较好地控制充液成形时的起皱现象。

【技术实现步骤摘要】
一种充液成形过程中的板料起皱控制方法


[0001]本专利技术属于航空宇航制造领域，特别是涉及到充液成形过程中的板料起皱控制方法。

技术介绍

[0002]航空工业常见的深腔形零件在拉深成形过程中不可避免地会发生起皱现象，起皱缺陷不仅会影响零件的尺寸精度,而且对零件外形美观也会造成极大的影响。仅靠模具的压边力很难保证零件完整充形，因此拉延筋的合理设置及布局对板料的成形质量有着至关重要的作用。传统控制起皱的方法就是在凹模或压边圈与零件的接触面上设置拉延筋，但是当前实际生产时拉延筋的布置及几何参数的确定大多仍凭经验，在模具调试过程中，还需对拉延筋进行多次调整和打磨，大大影响了模具型面的精度，严重时将使模具报废。
[0003]传统拉延筋主要根据成形时板料的流入量来确定大致的形式，如方筋、圆筋、双圆筋等。通过在对应于板料流动速度大的区域设置大拉深阻力的拉延筋，在板料流动速度小的位置设置小拉深阻力的拉延筋，从而平衡板料在凹模入口处的流动速度差异，提高零件成形质量。但是，对于航空工业中常见的深腔形零件，由于拉深深度较大，这类拉延筋的存在极易在零件成形过程中产生冲击线，严重时会导致零件无法满足要求。

技术实现思路

[0004]基于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种充液成形过程中的板料起皱控制方法，该方法在等效筋模拟及板料充液成形的基础上，对拉延筋的形式进行了改进，以解决实际生产时反复修改拉延筋导致的模具型面改变问题。
[0005]一种充液成形过程中的板料起皱控制方法，其成形模具含有凸模、凹模和压边圈，所述的压边圈的工作面贴合在板料的表面，其特征在于：所述的压边圈的工作面上设有若干点阵式分布的小凹坑。
[0006]所述的充液成形过程中的板料起皱控制方法，其特征在于，将压边圈的工作面划分成多个工作区，不同工作区对应的板料流动性不同，板料流动性大的工作区，其点阵式分布的小凹坑的数量大于板料流动量小的区域。
[0007]所述的充液成形过程中的板料起皱控制方法，其特征在于包含以下内容：1)根据材料、零件特征及成形深度的要求在将压边圈工作面划分成多个工作区，在每个工作区上设计与零件特征匹配的若干点阵式分布小凹坑；
[0008]2)将设计好的模具安装在充液成形设备上进行安装调试；
[0009]3)将板料铺放在模具上定位；
[0010]4)准备工作完成后，通过压边圈下行压住板料，使压边圈工作面上的小凹坑贴合在板料的表面。
[0011]5)启动充液增压泵，向液室内充入柔性液体，至液体未从液室边缘溢出即可；
[0012]6)成形开始，凸模下行至板料上表面；
[0013]7)设置合适的反胀压力，将板料充分反胀至模具型面上的点阵式分布小凹坑；
[0014]8)凸模按照设定速度继续下行，同时通过液室进液口继续按照设定加载曲线加载液体，板料在液体作用下进行充液拉深成形，直至成形出所需零件；
[0015]9)泄压开模，将成形后的零件取出后擦拭干净，并切除多余的工艺补充面，得到最终的零件产品。
[0016]所述的充液成形过程中的板料起皱控制方法，其特征在于所述的小凹坑的直径为3毫米～5毫米。
[0017]本申请的有益效果在于：专利技术通过改变拉延筋的形式，将传统的拉延筋改成点阵式分布的小凹坑设计，在液压作用下产生很大的进料阻力，以适用于成形深腔形零件。这样便可以替代传统拉延筋，形成软拉延筋的效果，大大改善了冲击线问题以及反复修改拉延筋导致的型面变化问题，能够较好地控制充液成形时的起皱现象。该方法可以根据板料所用材料、板厚、成形深度等进行适当改动，具有较好的适用性。
附图说明
[0018]图1为采用本专利技术提供的用于充液成形过程中的板料起皱控制方法所成形的深腔形零件的零件示意图。
[0019]图2为采用本专利技术提供的用于充液成形过程中的板料起皱控制方法中，压边圈工作面示意图。
[0020]图3为采用本专利技术提供的用于充液成形过程中的板料起皱控制方法所成形的深腔形零件的成形示意图。
[0021]图中编号说明：1零件；2压边圈；3小凹坑；4凹模；5凸模；6充液口；7板料；8限位块；9密封圈；FP为凸模的下行力；FBH为压边力。
具体实施方式
[0022]参见附图，本申请的一种充液成形过程中的板料起皱控制方法，其成形模具含有凸模5、凹模4和压边圈2，所述的压边圈2的工作面贴合在板料的表面，其特征在于：所述的压边圈2的工作面上设有若干点阵式分布的小凹坑3。压边圈实际设计时，根据成形零件1的结构特点，将压边圈2的工作面划分成多个工作区，不同工作区对应的板料流动性不同，板料流动性大的工作区，其点阵式分布的小凹坑3的数量大于板料流动量小的区域。
[0023]以下实施例提供一个充液成形过程中的板料起皱控制方法，该方法包含以下内容：1)板料7所使用的材料为2A16铝合金，厚度为2.5mm，根据材料、零件特征及成形深度的要求在将压边圈2工作面划分成多个工作区，在每个工作区上设计与零件特征匹配的若干点阵式分布小凹坑3；在材料流入量小的区域时，小凹坑排数可为两排，在材料流入量大的区域，小凹坑排数可为两排四排。排数过少则无法形成拉延筋的效果，过多则会形成较大进料阻力，影响零件的表面质量甚至破裂。实施中小凹坑的直径为3毫米～5毫米。
[0024]2)将设计好的模具安装在充液成形设备上进行安装调试，凹模4上有与液室连通的充液口6；
[0025]3)将板料7铺放在凹模4上，并通过限位块8实施定位，通过密封圈9实施密封；
[0026]4)准备工作完成后，通过压边圈2下行压住板料7，使压边圈2工作面上的小凹坑3
贴合在板料7的表面，压边间隙为1.05～1.1倍的板料厚度。5)启动充液增压泵，向液室内充入柔性液体，至液体未从液室边缘溢出即可；
[0027][0028]6)成形开始，凸模5下行至板料7上表面；
[0029]7)设置合适的反胀压力，将板料7充分反胀至模具型面上的点阵式分布小凹坑3。
[0030]8)凸模5按照设定速度继续下行，同时通过液室充液口6继续按照设定加载曲线加载液体，板料7在液体作用下进行充液拉深成形，直至成形出所需零件；
[0031]9)泄压开模，将成形后的零件取出后擦拭干净，并切除多余的工艺补充面，得到最终的零件1产品。
[0032]本专利技术所述的方法是在等效筋模拟及板材充液成形的基础上，对拉延筋的形式进行了改进，通过将传统的拉延筋改成点阵式分布的小凹坑设计，这样在液压作用下能够形成很大的进料阻力，在具备传统拉延筋的作用的同时也能很好的改善成形深腔形零件中常见的冲击线问题。
[0033]本专利技术在航空工业中具有较广阔的应用前景，该方法在成形深腔形零件时具有较大的参考意义。对于各类深腔形零件，在设计出相应的模具后，都可以依据不同材料、零件特征及成形深度来设计对应的小凹坑特征，以满足不同零件的成形要求。
[0034]以上所述仅为本专利技术的具体实施方式，以便于本技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种充液成形过程中的板料起皱控制方法，其成形模具含有凸模、凹模和压边圈，所述的压边圈的工作面贴合在板料的表面，其特征在于：所述的压边圈的工作面上设有若干点阵式分布的小凹坑。2.如权利要求1所述的充液成形过程中的板料起皱控制方法，其特征在于，将压边圈的工作面划分成多个工作区，不同工作区对应的板料流动性不同，板料流动性大的工作区，其点阵式分布的小凹坑的数量大于板料流动量小的区域。3.如权利要求1或2所述的充液成形过程中的板料起皱控制方法，其特征在于包含以下内容：1)根据材料、零件特征及成形深度的要求在将压边圈工作面划分成多个工作区，在每个工作区上设计与零件特征匹配的若干点阵式分布小凹坑；2)将设计好的模具安装在充液成形设备上进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，李奎，贺韡，郑炜，杨亚鹏，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：