CN109622719B - 多组份压力介质板料充液拉深成形方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多组份压力介质板料充液拉深成形方法，属于板材液压成形技术领域。该方法过程包括：凹模内充注液体，并在液体内放入一定数量超弹性可压缩球；超弹性可压缩球根据成形所需压力进行匹配；超弹性可压缩球采用外层橡胶，中间发泡或空心。将毛坯置于凹模上,闭合模具后凸模下行，液池内液体和超弹性可压缩球受到挤压，压力升高到一定数值；凸模继续下行，超弹性可压缩球产生超弹性可压缩变形，液体压力保持小幅度缓慢升高；当超弹性可压缩球到达极限压缩量，凸模继续下行，液池内液体压力快速升高到成形所需压力并实现液体溢流，液体压力保持到板料成形结束。

Description

多组份压力介质板料充液拉深成形方法
技术领域：
本发明属于金属板材成形加工技术领域，具体涉及一种多组份压力介质板料充液拉深成形方法。
技术背景：
板料充液拉深成形是一种先进的板料柔性成形方法，其成形件质量高，模具成本低，受到越来越多的重视。充液拉深过程中板料成形性能的提高主要得益于充液拉深成形过程中液体的“溢流润滑效果”和液池压力产生“摩擦保持效果”；理论上讲对于每一种零件都有一条最优的液池压力-凸模行程曲线。充液拉深成形过程中的压力控制对于充液拉深成形成败和制件质量好坏至关重要；现阶段充液拉深成形压力控制主要通过复杂的液压系统来实现，成本高，操作维护困难，普通压力机床上难以实现，客观上限制了该技术的工业应用。
本发明公开一种多组份压力介质充液拉深方法，通过在液体中添加可压缩超弹性颗粒改变介质受压缩时液体压力上升趋势，实现不同零件的液压加载路径。该方法实现简单，实践上容易操作，在现有压力机上简单改造即可实现，便于工业化生产和降低生产设备成本，突破原来液压成形装备昂贵造成技术难以推广，中小企因不具备设备条件而无法采用充液拉深技术的瓶颈。该发明为充液拉深技术在中小企业的广泛推广提供了可能。
发明内容：
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种多组份压力介质板料充液拉深成形方法，该方法具体步骤如下：
(1)在拉深凹模内充注一定的液体，并在所述液体内放入一定数量的超弹性可压缩球。
(2)采用薄板预制毛坯，将毛坯置于凹模上，压料板下行压紧板料。
(3)凸模开始下行，液池内所述液体和所述超弹性可压缩球受到强迫挤压，压力开始升高到一定数值。
(5)所述凸模继续下行，所述超弹性可压缩球产生可压缩变形，液池内的所述液体的压力保持一定小范围内升高。
(6)当所述超弹性可压缩球到达极限压缩量，所述凸模继续下行，压力快速升高到成形所需压力并实现液体溢流，压力保持到所述板料成形结束。
(7)零件成形，所述凸模和所述压料板复位，所述超弹性可压缩球恢复，取出零件，完成所述多组份压力介质板料充液拉深成形。
所述超弹性可压缩球采用外层橡胶，中间发泡，或采用外层橡胶，中间空心；所述超弹性可压缩球的中心注入一定压力的气体；根据所述超弹性可压缩球的直径和中心压力，所述超弹性可压缩球分为一定的系列，直径在20mm以下的小型球系列，直径在20～40mm中型球系列，大于40mm的称为大型球系列和超大型系列；根据中心压力分为，低于3.2MPa的低压系列，3.2～6.3MPa的中压系列，以及大于6.3MPa的高压系列和超高压系列；所述超弹性可压缩球种类和数量根据板料成形压力曲线进行匹配。
该方法在现有压力机上简单改造即可实现实现，便于工业化生产和降低生产设备成本，突破原来液压成形装备昂贵造成技术难以推广，中小企因不具备设备条件而无法采用充液拉深技术的瓶颈。
附图说明：
图1本发明成形方法过程示意图。
其中图1(a)表示板料装夹与液池内充油以及其余组份压力介质放置；图1(b)表示板料预胀；图1(c)表示板料充液拉深成形过程及液池内其余组份压力介质变化情况；图1(d) 表示多组份压力介质充液拉深过程结束。
具体实施方式：
本发明所提供的多组份压力介质充液拉深成形的具体步骤如下：
(1)拉深凹模内充注一定的液体。
(2)根据计算或者模拟仿真得到零件充液拉深需要的压力曲线工艺窗口，根据该压力曲线选择不同种类和数量大小的超弹性可压缩球放入液池内，控制实际成形过程中压力曲线在所需工艺窗口内。
(3)采用薄板预制毛坯，将毛坯置于凹模上，压料板下行压紧板料。
(4)凸模开始下行，液池内液体和超弹性可压缩球受到强迫挤压，压力开始升高到一定数值；
(5)凸模继续下行，超弹性可压缩球产生可压缩变形，液池内液体压力保持一定小范围内升高；
(6)当超弹性可压缩球到达极限压缩量，凸模继续下行，压力快速升高到成形所需压力并实现溢流，压力保持到板料成形结束。
(7)零件成形，凸模和压料板复位，超弹性颗粒恢复，取出零件。
一个成形循环结束，开始步骤(1)，进行下一个工作循环。

Claims (2)

1.多组份压力介质板料充液拉深成形方法，该方法具体步骤如下：
(1)在拉深凹模内充注一定的液体，并在所述液体内放入一定数量的超弹性可压缩球；
(2)采用薄板预制毛坯，将毛坯置于凹模上，压料板下行压紧板料；
(3)凸模开始下行，液池内所述液体和所述超弹性可压缩球受到强迫挤压，压力开始升高到一定数值；
(5)所述凸模继续下行，所述超弹性可压缩球产生可压缩变形，液池内的所述液体的压力保持一定小范围内升高；
(6)当所述超弹性可压缩球到达极限压缩量，所述凸模继续下行，压力快速升高到成形所需压力并实现液体溢流，压力保持到所述板料成形结束；
(7)零件成形，所述凸模和所述压料板复位，所述超弹性可压缩球恢复，取出零件，完成所述多组份压力介质板料充液拉深成形。
2.根据权利要求1所述多组份压力介质板料充液拉深成形方法，其特征在于所述超弹性可压缩球采用外层橡胶，中间发泡，或采用外层橡胶，中间空心；所述超弹性可压缩球的中心注入一定压力的气体；所述超弹性可压缩球种类和数量根据板料成形压力曲线进行匹配。
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