CN1693001A - 一种板材复合成形方法 - Google Patents

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Abstract

一种板材复合成形方法，把板材毛坯放在凹模上表面上，凹模中有液室，液室中充有液体或其他柔性介质，压边圈将板材毛坯压住，有泵向凹模中的液室充液体或其他柔性介质以增压，同时凸模向下运动，将板材毛坯压向凹模中，当板材毛坯经过凹模直边或变薄拉深凹模内口时，凸模和凹模单边间隙小于板材原始厚度或此时此处板材的厚度，同时实现液压拉深和变薄拉深复合成形。本发明提高了工艺集成性、成形精度和板材成形性，成形后零件的尺寸精度高和表面光洁度高，可以直接用于装配。如果成形零件需要和凸模进行机械连接，可以极大地提高其连接的强度和有效性。

Description

一种板材复合成形方法
技术领域
本发明涉及一种板材复合成形方法，属于板材成形技术领域。
背景技术
在飞机、航天器和汽车等零件生产领域，复合成形是现代先进制造技术发展的趋势之一，即将两个或两个以上成形工艺方法集成在一起同时进行，减少了成形时间，提高了成形精度和效率。如果采用单个工艺分别成形，拉深成形后的零件需要重新定位进行变薄拉深，并且液体压力在变薄拉深期间也难以保证有效地建立。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种用于成形板材零件的复合成形方法，利用液体或其他柔性介质来辅助同时进行拉深和变薄拉深成形过程，工艺集成性好，成形稳定，成形零件具有精度高、可以具有复杂形状等等优点。
本发明的技术解决方案：一种板材复合成形方法，其特点在于：把板材毛坯放在凹模上表面上，凹模中有液室，液室中充有液体或其他柔性介质，压边圈将板材毛坯压住，有泵向凹模中的液室充液体或其他柔性介质以增压，同时凸模向下运动，将板材毛坯压向凹模中，当板材毛坯经过凹模直边或变薄拉深凹模内口时，凸模和凹模单边间隙小于板材原始厚度或此时此处板材的厚度，同时实现液压拉深成形和变薄拉深复合成形，此时液体压力可以防止经过变薄拉深成形后的破裂，从而提高成形极限。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明采用液体或其他柔性介质及凸模和凹模单边间隙须小于板材原始厚度或此时此处的板材毛坯的厚度，来同时进行拉深和变薄拉深复合成形，提高了工艺集成性、成形精度和板材成形性，成形后零件的尺寸精度高和表面光洁度高，可以直接用于装配。如果成形零件需要和凸模进行机械连接，可以极大地提高其连接的强度和有效性。
附图说明
图1a、图1b、图1c、图1d为本发明成形过程的不同阶段示意图；
图2为本发明的另一种实施例成形过程示意图。
如图1所示，本发明的成形部件包括用来成形的凸模1、凹模3和压边圈2，液室4位于凹模3，液室4内充有液体或其他柔性介质，这里的液体主要指各种矿物油、植物油、食用油、水和乳化液等具有良好的流动特性的液体，柔性介质主要指橡胶、熔融金属、粘性介质如硅橡胶等非牛顿流体，虽然流动性不如液体好，但也可以传递压力；泵6用于向液室中增压，溢流阀8可以控制液室中的最高的压力，溢流阀7用于限制泵6的最高压力，单向阀9用于隔离液室4中的高压液体，油箱10用于收集成形介质。其中凸模1和凹模3的单边间隙t，如图1c所示，必须小于板材原始厚度或成形到此时此处的板材的厚度。
当加工零件时，首先把板材5放在凹模3上，然后压边圈2压住板材毛坯5以防止法兰的起皱和利于液室4建立成形所需要的压力，如图1a所示；当液室4中建立其所需要的初始压力，一般为10MPa、20MPa、30MPa、或50MPa、100MPa后，凸模1把板5压向凹模3中，泵6向液室4加压可以为10MPa、20MPa、30MPa、或50MPa、100MPa，液室4中液体或其他柔性介质的压力可以用溢流阀8来控制，由于液体或其他柔性介质压力的作用，此时板材的拉深成形性得到了提高，如图1b所示；当成形后的板材经过凹模入口圆角处A时，由于此处板材厚度大于凸模1和凹模3的单边间隙t，从而进行变薄拉深成形，液室4中液体压力将变薄拉深成形后的板材压在凸模1上，形成摩擦保持效果，有效地防止了板材的破裂，提高了板材成形极限，且变形后的零件表面B质量很好，如图1c和图1d所示。
本发明的另一实施例如图2所示，拉深用凹模圆角A与变薄拉深凹模内口可不同，在变薄拉深成形过程同时，液室4中的液体可以通过旁路再作用于拉深成形过程中，提高拉深成形极限，防止零件破裂，工艺堵11用来防止液室4中的液体流出。

Claims (4)

1、一种板材复合成形方法，其特征在于：把板材毛坯放在凹模上表面上，凹模中有液室，液室中充有液体或其他柔性介质，压边圈将板材毛坯压住，有泵向凹模中的液室充液体或其他柔性介质以增压，同时凸模向下运动，将板材毛坯压向凹模中，当板材毛坯经过凹模直边或变薄拉深凹模内口时，凸模和凹模单边间隙小于板材原始厚度或此时此处板材的厚度，同时实现液压拉深和变薄拉深复合成形。
2、根据权利要求1所述的板材复合成形方法，其特征在于：所述的拉深用凹模入口圆角A和变薄拉深用内口可以不同。
3、根据权利1所述的板材复合成形方法，其特征在于：所述的液室中的液体压力可以通过旁路再作用于拉深成形中。
4、根据权利1所述的板材复合成形方法，其特征在于：所述的液室中液体压力可以进行控制。
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