專利名稱：一種變徑筒形件的液壓成形裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬板材的液壓成形裝置及方法，具體涉及一種用于成形變徑筒形件的液壓裝置及方法，特別涉及一種由底部向上外徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形件的液壓成形裝置及方法。
背景技術(shù)：
為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，輕量化設(shè)計(jì)的意義被日益突顯出來(lái)。實(shí)現(xiàn)輕量化的途徑有兩種材料輕量化與結(jié)構(gòu)輕量化。板材液壓成形技術(shù)采用液態(tài)的水或油作為傳力介質(zhì)，代替?zhèn)?統(tǒng)的剛性凸模或凹模，使坯料在傳力介質(zhì)壓力作用下貼合凹?；蛲鼓３尚巍Ｒ簤撼尚渭夹g(shù)在板材或管材成形方面均能克服傳統(tǒng)工藝的不足之處，易于實(shí)現(xiàn)柔性化成形，有效地提高了板材或管材的成形能力，減少了零件的表面劃痕，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與功能應(yīng)用等都有所提高的前提下降低了零件的總重量，使結(jié)構(gòu)輕量化得以實(shí)現(xiàn)。液壓成形技術(shù)適于在一道工序內(nèi)加工制造外形較為復(fù)雜的薄壁空心類構(gòu)件，且對(duì)成形與凸模形狀一致的大高徑比筒形件有著顯著優(yōu)勢(shì)。相比于普通板材拉深成形需要多道工序而言，采用液壓成形技術(shù)可實(shí)現(xiàn)一次成形。其主要特征在于采用水或乳化液作為液態(tài)傳力介質(zhì)，將其注入凹模型腔內(nèi)，通過(guò)外接增壓器向型腔內(nèi)施加內(nèi)壓，所產(chǎn)生的流體壓力作用于成形板材上，使其貼緊凸模，成形板材與凸模之間的摩擦力在流體背壓的作用下逐漸增大，形成有益摩擦，改善凸模圓角處拉應(yīng)力對(duì)該處材料流動(dòng)行為的影響，從而避免該處材料產(chǎn)生減薄甚至破裂等缺陷。法蘭處壓邊部位的流體在板材與密封圈之間起到溢流潤(rùn)滑作用，從而確保了提高板材成形性能及表面質(zhì)量的目的?；谏鲜鰞?yōu)勢(shì)，板材液壓成形技術(shù)在航空航天與汽車等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，并在此推動(dòng)下得到了迅猛發(fā)展。隨著先進(jìn)領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)在使用要求的多元化、幾何特征的復(fù)雜化、設(shè)計(jì)理念的人性化等方面的發(fā)展，具有更為復(fù)雜結(jié)構(gòu)外形的產(chǎn)品也為當(dāng)前的成形工藝帶來(lái)了挑戰(zhàn)。如外徑呈階梯狀變化的瓶狀變徑筒形件拉深成形，該類筒形件可以通過(guò)對(duì)凸模形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)在板材液壓成形技術(shù)中予以實(shí)現(xiàn)，但該方法僅限于從底部向上外徑呈階梯狀增大的筒形件成形。若變徑筒形件由底部向上的外徑逐漸減小時(shí)，傳統(tǒng)液壓成形方法則難以成形，換言之，根本無(wú)法通過(guò)對(duì)凸模形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)；對(duì)于此類構(gòu)件，可先將板料彎曲加工成階梯狀，通過(guò)卷焊成形出直臂和階梯部分，再與筒底焊接成形，不僅工序繁多，同時(shí)焊接后的零件存在著殘余應(yīng)力、可靠性差、成本高、效率低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決針對(duì)由底部向上外徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形件采用傳統(tǒng)板材液壓拉深成形方法難以加工成形，而采用卷焊工藝存在成本較高、周期長(zhǎng)、成形性能差的瓶頸問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種變徑筒形件的液壓成形裝置及方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明所述變徑筒形件的液壓成形裝置包括組合式凹模、凸模、壓邊圈、凹模注入孔和凸模注入孔，所述凸模為圓柱狀的沖頭且與壓邊圈密閉配合，所述組合式凹模由上凹模和下凹模構(gòu)成且二者的連接面密閉連接，凹模內(nèi)的型腔為傳力介質(zhì)腔體；所述凹模內(nèi)的型腔與終成形筒形件的外輪廓形狀一致，呈由底部向上孔徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形；壓邊圈置于上凹模的上方且二者之間的間隙用于夾置板材坯料；下凹模的側(cè)壁上開(kāi)有與傳力介質(zhì)腔體相通的凹模注入孔，通過(guò)凹模注入孔向傳力介質(zhì)腔體內(nèi)注入傳力介質(zhì)以對(duì)預(yù)成形筒形件的外表面施加流體背向壓力；所述凸模上開(kāi)有凸模注入孔，通過(guò)凸模注入孔向預(yù)成形筒形件腔體內(nèi)注入傳力介質(zhì),從而使傳力介質(zhì)對(duì)成形過(guò)程中的板材坯料施加主動(dòng)的液壓脹形力。利用上述成形裝置進(jìn)行液壓成形的方法，所述方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一、按設(shè)計(jì)要求將上凹模與下凹模進(jìn)行配合連接，形成完整變徑筒形型腔；步驟二、將下凹模上的凹模注入孔及凸模上的凸模注入孔分別通過(guò)高壓油管與外接增壓器相連，獨(dú)立控制，然后通過(guò)凹模注入孔向傳力介質(zhì)腔體內(nèi)注入介質(zhì)，使介質(zhì)充滿傳力介質(zhì)腔體直至與上 凹模上表面相差一定距離，向凸模注入孔內(nèi)注入少量傳力介質(zhì)；步驟三、將板材坯料置于已安裝密第二封圈的上凹模之上；步驟四、將壓邊圈、凸模分別與壓力機(jī)施壓裝置相連接，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力機(jī)使壓邊圈下行至與板材坯料發(fā)生接觸，此時(shí)施加一定的壓邊力(如圖中標(biāo)F處所示)，使第二密封圈與板材坯料充分接觸，形成溢流潤(rùn)滑，以避免坯料法蘭區(qū)在成形送料時(shí)產(chǎn)生褶皺；壓邊力大小的控制視具體要求而定；步驟五、通過(guò)控制壓力機(jī)主滑塊運(yùn)動(dòng)使凸模下行至與板材坯料發(fā)生接觸，接觸后繼續(xù)下壓，此時(shí)通過(guò)外接增壓器向傳力介質(zhì)腔體內(nèi)施加內(nèi)壓，對(duì)板材坯料產(chǎn)生流體背向壓力，為避免背向壓力過(guò)大導(dǎo)致板材坯料向注入孔內(nèi)陷，通過(guò)調(diào)節(jié)外接增壓器使凸模注入孔截面處?kù)o水壓力與傳力介質(zhì)腔體內(nèi)等面積壓力相等、方向相反，待凸模下行至距下凹模內(nèi)的底面少量距離后，壓力機(jī)主滑塊停止運(yùn)動(dòng)；步驟六、通過(guò)外接增壓器向凸模注入孔內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制傳力介質(zhì)腔體內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使板材坯料在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形，加工過(guò)程結(jié)束；步驟七、通過(guò)外接增壓器卸去傳力介質(zhì)腔體、預(yù)成形筒形件腔體內(nèi)的壓力，主滑塊帶動(dòng)凸模上行，通過(guò)壓力機(jī)卸載壓邊力使壓邊圈上行，將組合式凹模分離，取出成形零件。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了截面上小下大的瓶狀變徑筒形件采用板材液壓成形方法來(lái)加工，SP通過(guò)一道工序?qū)崿F(xiàn)變徑筒形件(由底部向上外徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形件)的加工成形，從而達(dá)到提高效率、降低成本、改善零件整體質(zhì)量的要求。本發(fā)明的創(chuàng)新之處就在于通過(guò)在凸模上開(kāi)注入孔，并將凹模制成分體式來(lái)攻克了傳統(tǒng)板材液壓成形方法難以成形截面上小下大的變徑筒形件這一技術(shù)難題。通過(guò)在凸模軸心部位鉆油孔并由高壓油管與外接增壓器相連。首先進(jìn)行板材充液拉深成形，當(dāng)凸模將板材拉深至凹模腔底部時(shí)將凹模腔內(nèi)壓力降至較小值或卸去，通過(guò)凸模注入孔向板材上表面注入傳力介質(zhì)并開(kāi)始增壓，同時(shí)在凹模腔內(nèi)流體背壓力的配合作用下實(shí)現(xiàn)變徑筒形件的成形。成形后分別卸去凸模和凹模腔內(nèi)壓力，移除凸模并將組合式凹模分離，取出成形零件。利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的液壓成形件的形狀完全取決于凹模型腔的形狀。本發(fā)明所述凸模外徑為成形零件外徑值最小值部位，保證凸模可順利進(jìn)入凹模型腔內(nèi)。采用組合式凹模結(jié)構(gòu)便于拆分，并利于成形后取出零件及型腔清理。使用本發(fā)明所述裝置及方法可實(shí)現(xiàn)在一套模具裝置中及單行程內(nèi)成形變徑筒形零件，從而提高了生產(chǎn)效率及整體質(zhì)量。本發(fā)明方法具體優(yōu)點(diǎn)如下一、通過(guò)先充液拉深-后液壓脹形方法可實(shí)現(xiàn)截面上小下大的變徑筒形件的加工成形；二、利用該方法成形時(shí)可先后使筒底及側(cè)壁部位板材產(chǎn)生較大變形量，較傳統(tǒng)板材成形工藝相比，易于提高零件整體壁厚的均勻性及成形性能；三、在凸模上開(kāi)注入孔并與增壓器單獨(dú)相連，可實(shí)現(xiàn)該路液壓與凹模腔內(nèi)液壓的分別獨(dú)立精確控制，在二者合理匹配作用下實(shí)現(xiàn)變徑筒形件的一次成形；四、組合式凹模型腔結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，利于此類特征的變徑筒形件成形并易于脫模。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造技術(shù)成熟，易于在生產(chǎn)中實(shí)施、推廣和應(yīng)用。


圖I是具體實(shí)施方式
一成形前成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖(傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)充滿傳力介質(zhì))，圖2是具體實(shí)施方式
一成形過(guò)程中成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖(凸模I已下行至最大距離)，圖3是利用本發(fā)明具體實(shí)施方式
一成形后液壓裝置結(jié)構(gòu) 示意圖(通過(guò)外接增壓器向凸模注入孔11內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使板材坯料9在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形)；圖I 圖3中給出凹模型腔為由底部向上孔徑呈變徑階梯角度為45度階梯狀減小的變徑筒形。圖4是具體實(shí)施方式
二成形前成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖(傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)充滿傳力介質(zhì))，具體實(shí)施方式
二成形過(guò)程中成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖省略，與圖2類似；圖5是利用本發(fā)明具體實(shí)施方式
二成形后液壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖(通過(guò)外接增壓器向凸模注入孔11內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使板材坯料9在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形)；圖4和圖5中給出凹模型腔為由底部向上孔徑呈變徑階梯角度為30度階梯狀減小的變徑筒形。圖6是具體實(shí)施方式
三成形前成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖(傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)充滿傳力介質(zhì))，具體實(shí)施方式
三成形過(guò)程中成形裝置與坯料位置關(guān)系狀態(tài)示意圖省略，與圖2類似；圖7是利用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三成形后液壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖(通過(guò)外接增壓器向凸模注入孔11內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制傳力介質(zhì)腔體4內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使板材坯料9在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形)；圖6和圖7中給出凹模型腔為由底部向上孔徑逐漸減小的變徑筒形。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一下面結(jié)合圖I、圖2和圖3具體說(shuō)明本實(shí)施方式。該裝置包括下凹模5，所述下凹模5上設(shè)有與傳力介質(zhì)腔體4相通的注入孔6，工作時(shí)通過(guò)注入孔6向下凹模5內(nèi)注入傳力介質(zhì)；下凹模5上端開(kāi)口，所述下凹模5與上凹模3采用配合連接，形成完整的階梯狀變徑筒形模具，其中上凹模3處變徑階梯角度為45° (階梯角度為階梯面軸線與豎直方向的夾角)，在下凹模5與上凹模3之間設(shè)有密封圈7，防止介質(zhì)泄漏；所述上凹模3上方置有壓邊圈2和凸模1，坯料9夾置于上凹模3與壓邊圈2之間，在上凹模3與壓邊圈2之間留有一定間隙并設(shè)有密封圈8，目的在于上凹模3與壓邊圈2合模后，避免腔體4內(nèi)的介質(zhì)向外溢出，同時(shí)起到溢流潤(rùn)滑作用，從而保證送料并提高成形件表面精度；所述凸模I側(cè)壁部位設(shè)有與其下端面軸心部位相通的注入孔11，側(cè)壁鉆孔處通過(guò)高壓油管與外接增壓器相連，工作時(shí)通過(guò)注入孔11向預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)注入傳力介質(zhì)，從而使介質(zhì)對(duì)坯料9施加液壓脹形力；在所述上凹模3與壓邊圈2上均設(shè)有供凸模I通過(guò)的內(nèi)孔，所述凸模I的外徑同時(shí)小于上凹模3與壓邊圈2的內(nèi)孔徑，所述凸模I外徑與上凹模3內(nèi)孔徑之間尺寸差略大于預(yù)成形板件厚度，所述凸模I與壓邊圈2之間設(shè)有密封圈10，目的在于傳力介質(zhì)對(duì)坯料9施加液壓脹形力時(shí)，避免預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)的介質(zhì)向外溢出。
具體實(shí)施方式
二 下面結(jié)合圖4、圖5具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于上凹模3處變徑階梯角度為30°，其它組成結(jié)構(gòu)與具體實(shí)施方式
一相同。

具體實(shí)施方式
三下面結(jié)合圖6、圖7具體說(shuō)明本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于成形筒形件為外徑由上至下呈線性遞增的錐形筒，所述下凹模5與上凹模3形成完整的錐形模具，其中上凹模3上設(shè)有介質(zhì)注入孔，其它組成結(jié)構(gòu)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四利用上述裝置進(jìn)行成形的具體過(guò)程如下一、按設(shè)計(jì)要求將上凹模3與下凹模5進(jìn)行配合連接，形成完整變徑筒形型腔；二、將下凹模5上的注入孔6及凸模I上的注入孔11分別通過(guò)高壓油管與外接增壓器相連，獨(dú)立控制，然后通過(guò)注入孔6向腔體4內(nèi)注入介質(zhì)，使介質(zhì)充滿腔體4直至與上凹模3上表面相差一定距離，向注入孔11內(nèi)注入少量介質(zhì)；三、將板材坯料9置于已安裝密封圈8的上凹模3之上；四、將壓邊圈2、凸模I分別與壓力機(jī)施壓裝置相連接，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力機(jī)使壓邊圈下行至與坯料9發(fā)生接觸，此時(shí)施加一定的壓邊力(如圖中標(biāo)F處所示)，使密封圈8與坯料9充分接觸，形成溢流潤(rùn)滑，也為了避免坯料9法蘭區(qū)在成形送料時(shí)產(chǎn)生褶皺；壓邊力大小的控制視具體要求而定；五、通過(guò)控制壓力機(jī)主滑塊運(yùn)動(dòng)使凸模I下行至與坯料9發(fā)生接觸，接觸后繼續(xù)下壓，此時(shí)通過(guò)外接增壓器向腔體4施加內(nèi)壓，對(duì)板材坯料9產(chǎn)生流體背向壓力，為避免背向壓力過(guò)大導(dǎo)致坯料向注入孔11內(nèi)陷，通過(guò)調(diào)節(jié)外接增壓器使注入孔11截面處?kù)o水壓力與腔體4內(nèi)等面積壓力相等、方向相反，待凸模I下行至距下凹模5底面少量距離后，壓力機(jī)主滑塊停止運(yùn)動(dòng)；六、通過(guò)外接增壓器向注入孔11內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制腔體4內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使坯料9在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形，加工過(guò)程結(jié)束；七、通過(guò)外接增壓器卸去腔體4、預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)壓力，主滑塊帶動(dòng)凸模I上行，通過(guò)壓力機(jī)卸載壓邊力使壓邊圈2上行，將組合式凹模分離，取出成形零件即可。
具體實(shí)施方式
五7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于在步驟二中，使介質(zhì)充滿傳力介質(zhì)腔體4直至與上凹模3上表面相差I(lǐng) 5mm的距離。其它操作步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于在步驟五中，待凸模I下行至距下凹模5內(nèi)的底面I 20mm的距離后，壓力機(jī)主滑塊停止運(yùn)動(dòng)。這樣能避免凸模I與預(yù)成形筒形件內(nèi)的底面直 接觸，使預(yù)成形筒形件的貼模成形是依靠預(yù)成形筒形件腔體4-2內(nèi)注入傳力介質(zhì)來(lái)完成的，從而提高終成形筒形件的質(zhì)量。其它操作步驟與具體實(shí)施方式
五相同。
權(quán)利要求
1.一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于所述成形裝置包括組合式凹模、凸模(I)、壓邊圈(2)、凹模注入孔(6)和凸模注入孔(11)，所述凸模⑴為圓柱狀的沖頭且與壓邊圈(2)密閉配合，所述組合式凹模由上凹模(3)和下凹模(5)構(gòu)成且二者的連接面密閉連接，凹模內(nèi)的型腔為傳力介質(zhì)腔體(4);所述凹模內(nèi)的型腔與終成形筒形件的外輪廓形狀一致，呈由底部向上孔徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形；壓邊圈(2)置于上凹模(3)的上方且二者之間的間隙用于夾置板材坯料(9);下凹模(5)的側(cè)壁上開(kāi)有與傳力介質(zhì)腔體(4)相通的凹模注入孔￠)，通過(guò)凹模注入孔￠)向傳力介質(zhì)腔體(4)內(nèi)注入傳力介質(zhì)以對(duì)預(yù)成形筒形件的外表面施加流體背向壓力；所述凸模(I)上開(kāi)有凸模注入孔(11)，通過(guò)凸模注入孔(11)向預(yù)成形筒形件腔體(4-2)內(nèi)注入傳力介質(zhì)，從而使傳力介質(zhì)對(duì)成形過(guò)程中的板材坯料(9)施加主動(dòng)的液壓脹形力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于所述成形裝置還包括第一密封圈(10)，所述凸模(I)與壓邊圈(2)之間設(shè)有第一密封圈(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于所述成形裝置還包括第二密封圈(8)和第三密封圈(7)，在上凹模(3)與壓邊圈(2)之間設(shè)有第二密封圈(8)，在下凹模(5)與上凹模(3)之間設(shè)有第三密封圈(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于所述凸模注入孔(11)為通孔，凸模注入孔(11)的一端開(kāi)口位于凸模(I)側(cè)壁部位，凸模注入孔(11)的另一端開(kāi)口位于凸模(I)下端面軸心部位，且凸模注入孔(11)的位于出口的一段開(kāi)設(shè)在凸模(I)的軸線位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種變徑筒形件的液壓成形裝置，其特征在于所述凸模注入孔(11)為L(zhǎng)形通孔，L形通孔中的垂直段位于凸模⑴的軸線位置處。
6.一種利用上述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的成形裝置進(jìn)行液壓成形的方法，其特征在于所述方法是按照以下步驟實(shí)現(xiàn)的步驟一、按設(shè)計(jì)要求將上凹模(3)與下凹模(5)進(jìn)行配合連接，形成完整變徑筒形型腔；步驟二、將下凹模(5)上的凹模注入孔(6)及凸模(I)上的凸模注入孔(11)分別通過(guò)高壓油管與外接增壓器相連，獨(dú)立控制，然后通過(guò)凹模注入孔(6)向傳力介質(zhì)腔體(4)內(nèi)注入介質(zhì),使介質(zhì)充滿傳力介質(zhì)腔體(4)直至與上凹模(3)上表面相差一定距離，向凸模注入孔(11)內(nèi)注入少量傳力介質(zhì)；步驟三、將板材坯料(9)置于已安裝密第二封圈⑶的上凹模⑶之上；步驟四、將壓邊圈(2)、凸模⑴分別與壓力機(jī)施壓裝置相連接，通過(guò)調(diào)節(jié)壓力機(jī)使壓邊圈(2)下行至與板材坯料(9)發(fā)生接觸，此時(shí)施加一定的壓邊力，使第二密封圈(8)與板材坯料(9)充分接觸，形成溢流潤(rùn)滑，以避免坯料(9)法蘭區(qū)在成形送料時(shí)產(chǎn)生褶皺；壓邊力大小的控制視具體要求而定；步驟五、通過(guò)控制壓力機(jī)主滑塊運(yùn)動(dòng)使凸模(I)下行至與板材坯料(9)發(fā)生接觸，接觸后繼續(xù)下壓，此時(shí)通過(guò)外接增壓器向傳力介質(zhì)腔體(4)內(nèi)施加內(nèi)壓，對(duì)板材坯料(9)產(chǎn)生流體背向壓力，為避免背向壓力過(guò)大導(dǎo)致板材坯料(9)向注入孔(11)內(nèi)陷，通過(guò)調(diào)節(jié)外接增壓器使凸模注入孔(11)截面處?kù)o水壓力與傳力介質(zhì)腔體(4)內(nèi)等面積壓力相等、方向相反，待凸模(I)下行至距下凹模(5)內(nèi)的底面少量距離后，壓力機(jī)主滑塊停止運(yùn)動(dòng)；步驟六、通過(guò)外接增壓器向凸模注入孔(11)內(nèi)緩慢注入介質(zhì)加壓，同時(shí)控制傳力介質(zhì)腔體(4)內(nèi)液壓與預(yù)成形筒形件腔體(4-2)內(nèi)液壓保持恒定動(dòng)態(tài)壓力差，使板材坯料(9)在動(dòng)態(tài)壓力差的作用下貼模成形，加工過(guò)程結(jié)束；步驟七、通過(guò)外接增壓器卸去傳力介質(zhì)腔體(4)、預(yù)成形筒形件腔體(4-2)內(nèi)的壓力，主滑塊帶動(dòng)凸模(I)上行，通過(guò)壓力機(jī)卸載壓邊力使壓邊圈(2)上行，將組合式凹模分離，取出成形零件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種變徑筒形件的液壓成形方法，其特征在于在步驟二中，使介質(zhì)充滿傳力介質(zhì)腔體(4)直至與上凹模(3)上表面相差I(lǐng) 5mm的距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種變徑筒形件的液壓成形方法，其特征在于在步驟五中，待凸模(I)下行至距下凹模(5)內(nèi)的底面I 20mm的距離后，壓力機(jī)主滑塊停止運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種變徑筒形件的液壓成形裝置及方法，它涉及一種金屬板材液壓成形裝置及方法。針對(duì)軸線處的截面為上小下大的瓶狀變徑筒形件采用傳統(tǒng)板材液壓成形方法難以加工成形而采用卷焊工藝成本較高、周期長(zhǎng)、成形性能差等瓶頸問(wèn)題，裝置包括下凹模和上凹模，在上凹模上方設(shè)有壓邊圈和凸模，所述凹模內(nèi)的型腔與終成形筒形件的外輪廓形狀一致，呈由底部向上孔徑逐漸減小或呈階梯狀減小的變徑筒形，其中下凹模和凸模分別設(shè)有注入孔；成形方法依次為向腔體注入介質(zhì)、放置坯料、壓邊、施加背壓與凸模下行、預(yù)成形件內(nèi)腔加壓貼模。凸模設(shè)有注入孔可使坯料在成形中期受內(nèi)外動(dòng)態(tài)流體壓力差作用，一次完成板料的貼模成形，且通過(guò)組合式凹模設(shè)計(jì)可順利將成形零件取出。
文檔編號(hào)B21D26/031GK102764808SQ20121025743
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月24日
發(fā)明者張?chǎng)锡? 李峰, 林俊峰 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)