CN101862782B - 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法 - Google Patents

一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101862782B
CN101862782B CN2010101958397A CN201010195839A CN101862782B CN 101862782 B CN101862782 B CN 101862782B CN 2010101958397 A CN2010101958397 A CN 2010101958397A CN 201010195839 A CN201010195839 A CN 201010195839A CN 101862782 B CN101862782 B CN 101862782B
Authority
CN
China
Prior art keywords
viscoelastic
die
tube base
parts
diameter
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.)
Active
Application number
CN2010101958397A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101862782A (zh
Inventor
王忠金
宋辉
胡泊
李继光
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.)
Harbin Institute of Technology
Original Assignee
Harbin Institute of Technology
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 Harbin Institute of Technology filed Critical Harbin Institute of Technology
Priority to CN2010101958397A priority Critical patent/CN101862782B/zh
Publication of CN101862782A publication Critical patent/CN101862782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101862782B publication Critical patent/CN101862782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法，它涉及一种变径零件软模成形方法。本发明解决了现有的成形方法仅适用于单位长度变径比小的变径零件，质量控制困难，而且成形的变径零件存在的尺寸精度低和制造成本高的问题。本发明的成形步骤为：将筒坯安装在模具的腔内，用下柱塞将筒坯的下端密封；将筒坯内部注满粘弹塑性材料；用上柱塞将筒坯的上端密封，且上柱塞的下端压入筒坯内压实粘弹塑性材料，形成预压力；将模具安装在压力机上；闭合模具，筒坯在其内部的粘弹塑性材料的压力以及上模与下模的压力下与模具型腔贴合成形；开启模具，将成形零件协同其内部的粘弹性材料整体取出；清除成形零件内部的粘弹塑性材料。本发明适用于变径零件的成形。

Description

一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法
技术领域
本发明涉及一种变径零件软模成形方法，属于板材成形技术领域。
背景技术
单位长度变径比较大的壳体零件是一种广泛应用于航空、航天和汽车等领域的典型零件，对于这类零件当前的主要成形方法是分体成形，然后组合焊接，零件的尺寸精度受每一分体成形工序的影响，质量控制困难，同时焊缝的存在严重影响了零件的质量和性能，增加了制造成本。随着对变径零件的尺寸精度、表面质量和制造效率等的要求越来越高，现有的成形方法已经无法适应；并且当前的成形方法无法满足其他一次性成形技术(如旋压成形)，在成形单位长度变径比较大零件时需多道次进行，对失稳和起皱的控制较为困难；而液压成形中所需控制参数较多，加载路径复杂，内部均匀压力分布不利于壁厚控制，限制了零件单位长度变径比的进一步提高。
所述单位长度变径比是指单位成形长度L上的变化的半径比值(R-r)/L，如图4所示，其中r为筒坯原始半径，R为变径之后筒坯半径，L为变形长度。
公开号为JP特开2006-43738A提出了一种变径零件泡沫塑料软模成形方法，其方法中领用高压泡沫塑料作为传力介质，对管件进行成形。高压泡沫塑料高是一种由固体塑料细小颗粒组成的固态材料，其不具备半固态材料的粘塑性和应变速率敏感性，即变形抗力随着变形速率的变化而变化。因此，高压泡沫材料无法产生自适应于坯料变形的不均匀应力场，无法起到抑制和消除起皱的作用，也无法适用于单位变径比为3的变径零件。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的成形方法仅适用于单位长度变径比小的变径零件，成形过程中易出现起皱现象导致成形不稳定的问题，进而提供一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法。
本发明的一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法的步骤为：
步骤一：将筒坯的上端安装在上模的腔内，将筒坯的下端安装在下模的腔内，同时采用下柱塞将筒坯的下端密封；
步骤二：将筒坯(2)内部注满粘弹塑性材料(5)；所述粘弹塑性材料(5)是分子量为400000g/mol～600000g/mol，粘度为10000Pa·s～16000Pa·s的高分子聚合物材料，粘弹塑性材料(5)的物态为半固态；
步骤三：采用上柱塞将筒坯的上端密封，且上柱塞的下端压入筒坯内压实粘弹塑性材料，形成1～3MPa的预压力；
步骤四：将上模和下模安装定位在压力机上，根据压力机的行程确定上模与下模之间的间隙；
步骤五：启动压力机，压力机同时带动上柱塞和上模以0.005m/s的速度向下运动，筒坯和其内部的粘弹塑性材料整体加载，闭合模具，筒坯在其内部的粘弹塑性材料的压力以及上模与下模的压力下与模具型腔贴合成形；
步骤六：压力机带动上柱塞和上模同时向上运动，开启模具，将成形零件协同其内部的粘弹性材料整体取出；
步骤七：清除成形零件内部的粘弹塑性材料。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明采用了软模成形方法，在室温下成形，通过粘弹塑性材料作为传力介质，可以充分利用其高压下流动性好、半固态介质容易密封的特点，较容易地在型腔内建立成形所需的高压。粘弹塑性材料具有较高的应变速率敏感性，可以在筒坯表面建立非均匀的压力分布，自适应于筒坯变形过程应力的变化，抑制成形过程中有可能出现的起皱。粘弹塑性材料对筒坯存在切向摩擦力，有效地促进了材料向变形较大区域流动，提高成形零件壁厚分布的均匀性，防止局部区域的破裂，提高了变径零件质量。同时由于上模运动，可有效成形出具有较小半径曲面的变径零件。本发明的成形方法成形过程简单，所需压力较小，对成形设备要求不高，需要控制的参数较少，质量得到有效保障。成形的变径零件尺寸精度高、制造成本低。本发明的成形方法提高了单位长度变径比，最终可达到的单位长度变径比为3。
附图说明
图1是变径零件粘弹塑性软模成形的成形初始状态的模具结构的剖视图，图2是变径零件粘弹塑性软模成形的加载状态的模具结构的剖视图，图3是筒坯完全贴模时的模具结构剖视图，图4是单位长度变径比原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式的一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法的步骤为：
步骤一：将筒坯2的上端安装在上模3的腔内，将筒坯2的下端安装在下模1的腔内，同时采用下柱塞6将筒坯2的下端密封；
步骤二：将筒坯2内部注满粘弹塑性材料5；
步骤三：采用上柱塞4将筒坯2的上端密封，且上柱塞4的下端压入筒坯2内压实粘弹塑性材料5，形成1～3MPa的预压力；
步骤四：将上模3和下模1安装定位在压力机上，根据压力机的行程确定上模3与下模1之间的间隙；
步骤五：启动压力机，压力机同时带动上柱塞4和上模3以0.005m/s的速度向下运动，筒坯2和其内部的粘弹塑性材料5整体加载，闭合模具，筒坯2在其内部的粘弹塑性材料5的压力以及上模3与下模1的压力下与模具型腔贴合成形；
步骤六：压力机带动上柱塞4和上模3同时向上运动，开启模具，将成形零件协同其内部的粘弹性材料5整体取出；
步骤七：清除成形零件内部的粘弹塑性材料5。
本实施方式的步骤五中根据成形零件的材料和尺寸确定压力机的压力。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：筒坯2的壁厚为1mm～4mm。成形的变径零件尺寸精度更高。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤二中的粘弹塑性材料5是分子量为400000g/mol～600000g/mol，粘度为10000Pa·s～16000Pa·s的高分子聚合物材料，粘弹塑性材料5的物态为半固态。粘弹塑性材料5的应变速率敏感性更好，更适应于筒坯2变形过程应力的变化，更好的抑制了成形过程中可能出现的起皱。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一、二或三不同的是：步骤三中，上柱塞4的下端压入筒坯2内压实粘弹塑性材料5，形成2MPa的预压力。粘弹塑性材料5的应变速率敏感性更好，更适应于筒坯2变形过程应力的变化，更好的抑制了成形过程中可能出现的起皱。

Claims (3)

1.一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法，其特征在于：成形方法的步骤为：
步骤一：将筒坯(2)的上端安装在上模(3)的腔内，将筒坯(2)的下端安装在下模(1)的腔内，同时采用下柱塞(6)将筒坯(2)的下端密封；
步骤二：将筒坯(2)内部注满粘弹塑性材料(5)；所述粘弹塑性材料(5)是分子量为400000g/mol～600000g/mol，粘度为10000Pa·s～16000Pa·s的高分子聚合物材料，粘弹塑性材料(5)的物态为半固态；
步骤三：采用上柱塞(4)将筒坯(2)的上端密封，且上柱塞(4)的下端压入筒坯(2)内压实粘弹塑性材料(5)，形成1～3MPa的预压力；
步骤四：将上模(3)和下模(1)安装定位在压力机上，根据压力机的行程确定上模(3)与下模(1)之间的间隙；
步骤五：启动压力机，压力机同时带动上柱塞(4)和上模(3)以0.005m/s的速度向下运动，筒坯(2)和其内部的粘弹塑性材料(5)整体加载，闭合模具，筒坯(2)在其内部的粘弹塑性材料(5)的压力以及上模(3)与下模(1)的压力下与模具型腔贴合成形；
步骤六：压力机带动上柱塞(4)和上模(3)同时向上运动，开启模具，将成形零件协同其内部的粘弹性材料(5)整体取出；
步骤七：清除成形零件内部的粘弹塑性材料(5)。
2.根据权利要求1所述的一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法，其特征在于：所述筒坯(2)的壁厚为1mm～4mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法，其特征在于：所述步骤三中，上柱塞(4)的下端压入筒坯(2)内压实粘弹塑性材料(5)，形成2MPa的预压力。
CN2010101958397A 2010-06-09 2010-06-09 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法 Active CN101862782B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101958397A CN101862782B (zh) 2010-06-09 2010-06-09 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101958397A CN101862782B (zh) 2010-06-09 2010-06-09 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101862782A CN101862782A (zh) 2010-10-20
CN101862782B true CN101862782B (zh) 2012-03-14

Family

ID=42954816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101958397A Active CN101862782B (zh) 2010-06-09 2010-06-09 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101862782B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105234241B (zh) * 2015-11-06 2017-06-16 宜兴瑞鑫贵金属艺术品有限公司 银壶壶盖一次成型涨压模具
CN107695170B (zh) * 2017-10-18 2019-06-04 陕西科技大学 一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置及方法
CN110216184B (zh) * 2019-06-27 2021-09-10 福建省恒业金属门窗制造有限公司 一种门体成型机
CN114834024B (zh) * 2021-02-01 2024-05-24 河南科技大学 一种变径管件热塑性软模成形装置及方法
CN112964541A (zh) * 2021-02-10 2021-06-15 哈尔滨工业大学 一种测量板材对粘性介质抗皱性能的方法及测量装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1015694B (zh) * 1989-04-07 1992-03-04 王传信 通用阀门、管接胀压成型工艺
JP3467545B2 (ja) * 2000-10-17 2003-11-17 オーエヌ工業株式会社 薄肉ステンレス鋼管の拡管装置
JP2005305494A (ja) * 2004-04-20 2005-11-04 Toyota Motor Corp 液圧バルジ成形方法および液圧バルジ成形装置
JP2006043738A (ja) * 2004-08-05 2006-02-16 Nippon Steel Corp 燃料給油管の製造方法
CN2787326Y (zh) * 2005-05-25 2006-06-14 重庆工学院 一种基于粘弹性介质传力的板料成形模具装置
US20070169530A1 (en) * 2006-01-26 2007-07-26 Mohamed Gharib Techniques for reducing wall thinning during a hydroforming operation

Also Published As

Publication number Publication date
CN101862782A (zh) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101862782B (zh) 一种大变径比的变径零件粘弹塑性软模成形方法
CN103537500B (zh) 一种杯形件挤压成形方法及专用的挤压模具
CN103551408B (zh) 一种具有内外法兰的零件的挤压成形方法及挤压模具
CN108778661B (zh) Frp片材冲压成型方法和装置、以及frp成型品
CN110586827A (zh) 一种燃油共轨的锻造工艺
CN203917555U (zh) 一种三通管液压成型装置
CN104226777A (zh) 一种大曲率薄壁构件粘性介质外压成形方法
CN102921802A (zh) 汽车后轴支架总成横梁的成型方法
CN107350330A (zh) 一种左右不对称式管材内高压成形设备
CN103480840B (zh) 圆筒形零件粉末冶金成形模具
CN201223887Y (zh) 铜质三通快速成型加工设备
CN101870152B (zh) 一种变径零件近等壁厚软模室温成形方法
CN201394590Y (zh) 镁合金管件液态挤压模具
JP5140490B2 (ja) 焼結部品の製造方法
CN102527765B (zh) 轿车座椅头枕管件的挤齿成型模具
CN107309320A (zh) 一种左右不对称式三通管材内高压成形设备
CN109759493B (zh) 一种难变形材料封闭变截面薄壁件粘性介质压力成形方法
CN205702277U (zh) 薄壁件渐进镦锻成形模具
CN2915305Y (zh) 不锈钢离心泵壳成型模具
CN205767666U (zh) 一种阻火圈芯材成型模具
CN206373293U (zh) 半固态模锻模具装置
CN214108534U (zh) 一种便于出料的冲压模具
CN2806103Y (zh) 一种随动式模压装置
CN210082496U (zh) 一种异型模内成型装置
CN205165389U (zh) 连续挤压模具

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Wang Zhongjin

Inventor after: Song Hui

Inventor after: Hu Bo

Inventor after: Li Jiguang

Inventor before: Wang Zhongjin

Inventor before: Hu Bo

Inventor before: Li Jiguang

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: WANG ZHONGJIN HU BO LI JIGUANG TO: WANG ZHONGJIN SONG HUI HU BO LI JIGUANG

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant