CN100376340C - 金属板料半模成形工艺 - Google Patents

金属板料半模成形工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN100376340C
CN100376340C CNB2005100071671A CN200510007167A CN100376340C CN 100376340 C CN100376340 C CN 100376340C CN B2005100071671 A CNB2005100071671 A CN B2005100071671A CN 200510007167 A CN200510007167 A CN 200510007167A CN 100376340 C CN100376340 C CN 100376340C
Authority
CN
China
Prior art keywords
forming
plate
solid particle
transmission medium
mould
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100071671A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1644262A (zh
Inventor
赵长财
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yanshan University
Original Assignee
Yanshan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yanshan University filed Critical Yanshan University
Priority to CNB2005100071671A priority Critical patent/CN100376340C/zh
Publication of CN1644262A publication Critical patent/CN1644262A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100376340C publication Critical patent/CN100376340C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明属于一种金属板材半模成形的制造方法。该发明采用固体颗粒代替刚性凸模的作用对板料进行半模成形。其技术特征是采用直径φ≤4mm高硬度钢球或天然沙等固体颗粒作为传力介质;根据被加工零件的外形形状制成凹模型腔;采用压头对固体颗粒传压介质加压,使固体颗粒传压介质产生成形压力,使金属板料产生塑性变形。本发明优点在于零件成形质量好、模具结构简单、模具成本低、能源消耗低、利于绿色环保。

Description

金属板料半模成形工艺
技术领域
本发明涉及薄板成形技术领域,特别是涉及一种金属板料半模成形工艺。 背景技术
传统刚性凸凹模拉深工艺对大拉深比的深拉深零件的成形需要多次拉深 成形,成形质量较差。对于低塑性、大变形件的拉深甚至无法成形。为此, 人们提出了半模成形工艺(亦称板料软模成形)。
板料半模成形是利用某种传力介质作为凸模(或凹模),再用一刚性凹模 (或凸模),在传压介质的压力作用下,使板料按刚性模具的形状成形的工艺。
在板料半模成形工艺中,冷态的半模成形有以水或油为传力介质的液态 成形,以粘性材料作为传力介质的半模成形,以弹性体橡胶为传力介质的半 模成形,以气体作为传力介质的超塑胀形和爆炸成形以及以熔融状态的玻璃 作为传力介质的热半模成形。这些工艺的出现,促进了板料成形技术的发展, 特别是以油或水(乳化液)为传力介质的半模成形最具有代表性。
以油或水(乳化液)为传力介质的半模成形,其特点是压力分布均匀。 然而,均匀分布的压力并不利于成形件厚度的控制,成形过程中一旦某处材 料出现局部变薄,将极易在变薄区产生破裂。此外,液压成形过程由于密封 控制困难,必须使用密封圈强制密封,使材料流动受到限制,导致板料靠变 薄来变形,这就大大制约了板材成形极限的发挥。在这种情况下,为成形出 合格产品往往需要增大板材厚度,使材料重量提高。另外,由于密封困难, 易产生泄漏且泄漏控制较难,经常导致成形失败。当成形失败时,油液飞溅, 污染环境,危及操作工人。因此,液压成型的应用受到了限制。
以粘性材料作为传力介质的半模成形主要工艺特点是粘性介质不仅克服
了橡胶不能方便的实现压力控制和难于对零件精确成形的特点,又弥补了充 液成形对生产造成污染和难以保持长时间良好密封的缺陷。但也存在着由于 粘性介质仍然需要较好的密封环境,需要比较复杂的控制系统、粘性介质和 模具系统成本高等不足。 发明内容为了克服现有技术存在的上述不足,本发明提供一种金属板料半模成形 工艺,本发明具有液压成形工艺的优点,对于需多次拉深的大拉深比的深拉 深零件成形,本工艺可以一次成形。该发明为解决形状复杂、大拉深比的深 拉深零件成形方法提供了一条新的有效途径。这种金属板料半模成形成形工艺,采用固体颗粒传压介质5的传力作用对 板料4进行半模成形,其工艺步骤是:a. 根据被加工零件外形形状制造凹模1的型腔和压头7,压头7的参数为: 压头7的锥角:30°《a《18(T ;压头7与盛料筒6之间配合属间隙配合,其直径比被加工件的直径小1 —5腿;b. 板料4放置在上压边圈3与下压边圈2之间,并在盛料筒6中充满固 体颗粒传压介质5;通过压力机对上压边圈3施加一压力F,压紧板料4,防 止板料起皱;c. 通过压力机对压头7施加一压力P,使固体颗粒传压介质5产生成形压 力,板料4在固体颗粒传压介质5的成形压力作用下,产生塑性变形,当板 料4变形完全与凹模紧贴时,成形完毕。固体颗粒传压介质5是天然沙或高硬度钢球,高硬度钢球的直径4>《4咖, 硬度HR050。本发明采用了固体颗粒代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料 进行半模成形。由于固体颗粒具有液体的某些特点,如具有良好的流动性及 体积近似不可压縮性,因此本工艺具有液压成形工艺的优点,克服了液压成 形密封困难、需一套专门的液压系统,模具成本高的缺点。就传统刚性凸凹 模拉深工艺而言,对于大拉深比的深拉深零件成形需多次拉深,而本新工艺 可以一次成形。本新工艺的提出为解决形状复杂、大拉深比的深拉深零件成 形提供了一条有效途径。本发明克服了液压成形密封困难、油液污染的缺点,提供一种适合金属 板料一次成形的深拉深工艺。具有零件成形质量好、模具结构简单、模具成
本低、能源消耗低、利于绿色环保的板料成形工艺及其模具。
本发明的有益效果是,通过调节压力分布就可以对成形中材料的流动实 现有效控制,达到控制材料变薄的目的,从而可以提高板材成形极限和提高 板材的成形性能。对于深拉深零件的板材成形可以取代传统凸凹模多次拉深, 实现一次成形。在固体颗粒介质半模成形过程中不需要密封。可用于生产表 面质量、精度要求较高、难于变形的简单或复杂零件。 附图说明
图1是本成形新工艺成形前状态示意图; 图2是本成形新工艺成形后状态示意图。
在图l、图2中,中l.凹模,2.下压边圈,3.上压边圈4.板料,5.固体颗 粒传压介质,6.盛料筒,7.压头。 具体实施方式
图1是成形模具准备阶段,在此阶段,根据被加工零件外形形状制造凹 模1的型腔。压头7的参数为:压头7的锥角:"=70° ,压头7与盛料筒6 之间配合属间隙配合,压头7的直径比被加工件的直径小2mm。采用的固体 颗粒传压介质5是天然沙。板料4放置在上压边圈3与下压边圈2之间,并 在盛料筒6中充满固体颗粒传压介质5,通过压力机对上压圈3施加一压力F, 压紧板料4,防止板料起皱,然后对通过压力机对压头7施加一压力P,使固 体颗粒传压介质5产生成形压力,板料4在固体颗粒传压介质5的成形压力 作用下,产生塑性变形。当板料4变形完全与凹模紧贴时,成形完毕,进入 图2最终成形阶段。
本发明所需设备为机械压力机或液压机。

Claims (3)

1.一种金属板料半模成形工艺,采用固体颗粒传压介质(5)的传力作用对板料(4)进行半模成形,其特征是: a.根据被加工零件外形形状制造凹模(1)的型腔和压头(7),压头(7)的参数为:压头(7)的锥角:30°≤α≤180°;压头(7)与盛料筒(6)之间配合属间隙配合,其直径比被加工件的直径小1-5mm; b.板料(4)放置在上压边圈(3)与下压边圈(2)之间,并在盛料筒(6)中充满固体颗粒传压介质(5);通过压力机对上压边圈(3)施加一压力F,压紧板料(4),防止板料(4)起皱; c.通过压力机对压头(7)施加一压力P,使固体颗粒传压介质(5)产生成形压力,板料(4)在固体颗粒传压介质(5)的成形压力作用下,产生塑性变形,当板料(4)变形完全与凹模紧贴时,成形完毕。
2. 根据权利要求1所述的金属板料半模成形工艺,其特征在于:固体颗 粒传压介质(5)是天然沙。
3. 根据权利要求1所述的金属板料半模成形工艺,其特征在于:固体颗 粒传压介质(5)是高硬度钢球,其直径4)《4咖,硬度服050。
CNB2005100071671A 2005-01-24 2005-01-24 金属板料半模成形工艺 Expired - Fee Related CN100376340C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100071671A CN100376340C (zh) 2005-01-24 2005-01-24 金属板料半模成形工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100071671A CN100376340C (zh) 2005-01-24 2005-01-24 金属板料半模成形工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1644262A CN1644262A (zh) 2005-07-27
CN100376340C true CN100376340C (zh) 2008-03-26

Family

ID=34875267

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100071671A Expired - Fee Related CN100376340C (zh) 2005-01-24 2005-01-24 金属板料半模成形工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100376340C (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101850388A (zh) * 2010-06-30 2010-10-06 重庆理工大学 基于固体颗粒介质径向推力和背压的板料成型模具
CN104174761A (zh) * 2014-07-11 2014-12-03 山东科技大学 利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101837407A (zh) * 2010-04-15 2010-09-22 重庆理工大学 通过固体颗粒介质加径向推力的成形模具
CN101829732A (zh) * 2010-04-15 2010-09-15 重庆理工大学 带活动拉延筋加径向推力的固体颗粒凸模成形模具
CN101862787B (zh) * 2010-06-30 2011-12-14 重庆理工大学 一种基于固体颗粒介质压力的多方位冲孔模具
CN101862788B (zh) * 2010-06-30 2012-07-04 重庆理工大学 一种基于柔性滑块的管件冲孔模具
CN104815903B (zh) * 2013-06-28 2016-08-24 东莞市卓强五金模具有限公司 一种模具
CN105033030A (zh) * 2015-06-29 2015-11-11 昆山—邦泰汽车零部件制造有限公司 适合不规则形状的产品的冲压设备
CN106311859B (zh) * 2016-08-25 2018-03-06 四川三洲川化机核能设备制造有限公司 石英粉作压力传递介质的厚壁三通热压轴向补偿成型方法
CN106556679B (zh) * 2016-11-22 2018-12-14 燕山大学 一种管材缩径成形试验装置和管材端部固定及卸料方法
CN108043964B (zh) * 2017-12-11 2019-09-20 吉林大学 使用低熔点合金的薄板无余量防皱成形模具及成形方法
CN108801801B (zh) * 2018-06-15 2019-10-08 燕山大学 一种合金板材热成形极限曲线的测定方法
CN110962499A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 台山亚银机械制造有限公司 玉石板错金加工工艺
CN110001078B (zh) * 2019-04-28 2020-04-03 燕山大学 一种碳纤维/芳纶混杂纤维复合材料制备装置及方法
CN110479832B (zh) * 2019-07-24 2021-07-13 太原理工大学 一种包覆型镁合金多层结构件成形与复合制备方法和装置
CN110640009B (zh) * 2019-09-24 2021-03-02 燕山大学 一种难变形金属板料电场辅助拉深装置
CN110756644B (zh) * 2019-10-31 2021-05-14 燕山大学 一种异形壳体类零件成形装置及其成形工艺
CN111151624B (zh) * 2020-01-09 2021-08-27 贵州永红航空机械有限责任公司 一种封口锥体柔性成型装置及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61140328A (en) * 1984-12-12 1986-06-27 Agency Of Ind Science & Technol Formation of superplastic material by using granular body as pressure-transmitting medium
US4689979A (en) * 1983-12-21 1987-09-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Pressing method and punch and die press for the same
CN1003843B (zh) * 1988-01-21 1989-04-12 姚珍汉 金属薄板的流态颗粒成型法
CN1070853A (zh) * 1992-09-22 1993-04-14 南昌航空工业学院 一种钣料半模成型工艺
JP2001087817A (ja) * 1999-09-17 2001-04-03 Masashi Otake ウレタンボウル等複数の弾性体の圧縮による成型油圧プレス。
CN1363434A (zh) * 2001-11-21 2002-08-14 燕山大学 金属管材固体颗粒传压介质胀形新工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689979A (en) * 1983-12-21 1987-09-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Pressing method and punch and die press for the same
JPS61140328A (en) * 1984-12-12 1986-06-27 Agency Of Ind Science & Technol Formation of superplastic material by using granular body as pressure-transmitting medium
CN1003843B (zh) * 1988-01-21 1989-04-12 姚珍汉 金属薄板的流态颗粒成型法
CN1070853A (zh) * 1992-09-22 1993-04-14 南昌航空工业学院 一种钣料半模成型工艺
JP2001087817A (ja) * 1999-09-17 2001-04-03 Masashi Otake ウレタンボウル等複数の弾性体の圧縮による成型油圧プレス。
CN1363434A (zh) * 2001-11-21 2002-08-14 燕山大学 金属管材固体颗粒传压介质胀形新工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101850388A (zh) * 2010-06-30 2010-10-06 重庆理工大学 基于固体颗粒介质径向推力和背压的板料成型模具
CN104174761A (zh) * 2014-07-11 2014-12-03 山东科技大学 利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺
CN104174761B (zh) * 2014-07-11 2016-03-09 山东科技大学 利用颗粒介质超声振动的复杂板材柔性成形设备及工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN1644262A (zh) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100376340C (zh) 金属板料半模成形工艺
CN102873165B (zh) 一种复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺
CN201760499U (zh) 一种外缘受正向压力带背压的反向拉深模具
CN105537360B (zh) 一种金属板材软模正反拉深成形方法
CN1363434A (zh) 金属管材固体颗粒传压介质胀形新工艺
CN103464562A (zh) 腔体件低内压成形方法
CN103920795B (zh) 一种汽车后桥桥壳的固体颗粒的热胀振动复合成形工艺
CN101791652A (zh) 薄板内高压渐变成形装置
CN101837409A (zh) 一种基于固体颗粒介质的刚性柔性复合成型模具
CN101306448A (zh) 金属板料刚性颗粒或可压缩粉末半模成形工艺
CN102909251B (zh) 板料覆膜液压拉延成形工艺
CN107617664B (zh) 一种面向大型复杂多特征板材零件的刚柔复合成形工艺
CN105537364A (zh) 一种双金属复合三通管制备方法
CN106311894B (zh) 具有橡胶压料板的成形模具
CN104785630B (zh) 增压复合模具及其工作方法
CN106553026B (zh) 薄壁曲母线铝合金内衬成型方法及成型模具
DE10153600A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Tiefen mit nachfolgendem hydromechanischen Tiefziehen
CN101850388A (zh) 基于固体颗粒介质径向推力和背压的板料成型模具
CN201728291U (zh) 一种带径向推力和背压的板料成型模具
CN105414350A (zh) 对冲压压力响应速度较快的增压冲压模具
CN201516466U (zh) 密封垫冲压组合模具
CN108043941B (zh) 一种橡胶隔膜液压振动成形装置及其加工工艺
CN205869190U (zh) 新型液胀成型装置
CN213997486U (zh) 一种用于汽车车身零件的液压成型装置
CN201505676U (zh) 一种管材弯曲件的柔性挤压成型装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
LIC Patent licence contract for exploitation submitted for record

Free format text: EXCLUSIVE LICENSE; TIME LIMIT OF IMPLEMENTING CONTACT: 2009.9.23 TO 2014.9.23; CHANGE OF CONTRACT

Name of requester: QINHUANGDAO CITY YU TIAN SCIENCE CO., LTD.

Effective date: 20091010

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Assignee: Qinhuangdao YuTian Science and Technology Co., Ltd.

Assignor: Yanshan University

Contract fulfillment period: 2009.9.23 to 2014.9.23 contract change

Contract record no.: 2009990001130

Denomination of invention: Half-mould forming process for metal plate material

Granted publication date: 20080326

License type: Exclusive license

Record date: 20091010

C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080326

Termination date: 20120124

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EC01 Cancellation of recordation of patent licensing contract

Assignee: Qinhuangdao YuTian Science and Technology Co., Ltd.

Assignor: Yanshan University

Contract record no.: 2009990001130

Date of cancellation: 20150319