專利名稱：薄壁零件沖壓拉伸成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沖壓成形技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種薄壁零件沖壓拉伸成形方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，板材成形具有十分重要的地位。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)板材成 形零件的質(zhì)量和外觀要求越來(lái)越高，使得零件的成形復(fù)雜性大大的提高。對(duì)于-些復(fù)雜形 狀板材零件，采用傳統(tǒng)沖壓方法成形時(shí)，成形過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)起皺、破裂和回彈等缺陷， 嚴(yán)重影響成形件的質(zhì)量，而解決這類問(wèn)題的主要方法就是依賴工藝員的經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)對(duì)模具 進(jìn)行修整，并且通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)調(diào)試來(lái)保證成形質(zhì)量。這不僅需要消耗大量的人力物力，而且 周期長(zhǎng)，效率低，質(zhì)量不穩(wěn)定，不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要。這使得人們迫切希望能夠采用更 為先進(jìn)的成形工藝?，F(xiàn)有技術(shù)中，較大型薄壁非旋轉(zhuǎn)體覆蓋型拉伸件的加工方法一直以來(lái)就是需要解 決的技術(shù)難題之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，加工中一直是在4000KN液壓機(jī)上邊成型、邊靠鈑金工配 合手工敲修，每個(gè)零件要成型、敲修重復(fù)多次，這樣加工出的零件表面還是存在死皺褶、拉 裂等缺陷，表面質(zhì)量差，合格率低，效率低，占用設(shè)備時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行。隨著零件批量生產(chǎn)的需要，對(duì)于薄壁零件沖壓拉伸成形方法有迫切需求。人們期 望獲得一種技術(shù)要效果更好的薄壁零件沖壓拉伸成形方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種技術(shù)效果更好的薄壁零件沖壓拉伸成形方法。本發(fā)明提供了一種薄壁零件沖壓拉伸成形方法，所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法 具體針對(duì)厚度0. 4 2mm的原料，要求將其減薄到原來(lái)厚度的50 100% ；原材料要求為 以下幾種之一鎂合金、鋁合金、鈦合金、高溫合金、其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)拼焊板；其特征在于所 述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體為采用柔性成型技術(shù)，借助于凹凸配合的模具和液壓機(jī)；要求對(duì)上下壓邊圈和 凹/凸模進(jìn)行單獨(dú)的施加液壓壓力控制；施加在凹/凸模上的主液壓缸公稱壓力要求為 25000 4500KN，壓邊液壓缸的公稱壓力要求為主液壓缸公稱壓力的50 67% ；液室最高 工作壓力達(dá)到150MPa。所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法的優(yōu)選保護(hù)內(nèi)容還包括所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體針對(duì)厚度0. 5mm的原料，允許將其減薄到原 來(lái)厚度的70 100% ；所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體為采用柔性成型技術(shù)，借助于傳統(tǒng)的凹/ 凸模、特別設(shè)計(jì)的凸/凹模和液壓機(jī)；要求對(duì)上下壓邊圈和凸/凹模進(jìn)行單獨(dú)的施加液壓壓 力控制；施加在凸/凹模上的主液壓缸公稱壓力要求為3500KN，壓邊液壓缸的公稱壓力為 2000KN ；液室最高工作壓力達(dá)到IOOMPa ；所述的特別設(shè)計(jì)的凸/凹模具體要求是其設(shè)置在液壓缸中的液壓桿前端，其前端面與傳統(tǒng)凹/凸模形狀基本一致；在所述薄壁零件沖壓拉伸成形過(guò)程中，凸/凹模逐漸伸入到與凹/凸模相配合的 最終成型位置附近；在作用的過(guò)程中所述的特別設(shè)計(jì)的凸/凹模與傳統(tǒng)的凹/凸模之間填充有施壓液 體。所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法優(yōu)選具體使用IGrlSMOTi板材作為原料，所要 求的零件反脹壓力為2 3MPa，最佳液室工作壓力為lOMPa，最合理壓邊間隙為0. 55 0. 61mm。所述薄壁零件沖壓拉伸成形的工藝過(guò)程主要分為三大步1)壓邊壓邊圈下行，將坯料預(yù)彎為雙曲率形狀并貼附于凹模面上；2)反脹在定壓邊力或定壓邊間隙的情況下，凸模下行到離板料一定的距離后， 液室充液，按照設(shè)置的反脹壓力進(jìn)行初始反脹；3)充液成形在凸模不斷下行的同時(shí)液室保持設(shè)定的成形壓力，使得坯料包覆在 凸模表面，最終成形出零件。所述薄壁零件沖壓拉伸成形模架的結(jié)構(gòu)組成如附

圖1所示，具體構(gòu)成部分為支 撐塊1、上模板2、凸模3、壓邊圈4、壓邊缸5、凹模液室6、下模板7 ；構(gòu)成關(guān)系由附圖1結(jié)合 現(xiàn)有技術(shù)能夠清楚理解。本發(fā)明相關(guān)理論基礎(chǔ)補(bǔ)充介紹如下1、充液成形原理充液成形是指采用液態(tài)的水、油或粘性物質(zhì)作傳力介質(zhì)，代替剛 性凹?；蛲鼓?，使坯料在傳力介質(zhì)的壓力作用下貼合凸模或凹模而成形，它是一種柔性成 技術(shù)。與傳統(tǒng)板成形工藝不同的是，充液成形中用液體來(lái)代替或用液體輔助成形。充液 成形技術(shù)可以分為很多種，圖3為其中較為典型的一種方法，充液拉伸成形。此種方法是利 用在凹模中充以液體油，當(dāng)凸模下行時(shí)，凹模液壓室中的液體被壓縮產(chǎn)生相對(duì)壓力將毛坯 緊緊的貼在凸模上，形成有力的摩擦保持效果，使工件完全按凸模形狀成形。另外在凹模與 板料下表面之間產(chǎn)生流體潤(rùn)滑，減少有害的摩擦阻力，這樣不僅使板料的成形極限大大的 提高，而且可以減少傳統(tǒng)拉深時(shí)的容易引起的局部缺陷，從而成形零件的精度高，表面質(zhì)量 好。2、充液成形的優(yōu)點(diǎn)由于液體的運(yùn)用，使得充液成形有著摩擦保持、溢流潤(rùn)滑等特 點(diǎn)。與傳統(tǒng)工藝相比有其如下優(yōu)越性1)液壓成形僅需要單面凸?；虬寄＃硪话氡灰后w介質(zhì)所代替，減少了模具費(fèi)用， 一般模具費(fèi)用可降低30%以上，降低了零件的生產(chǎn)成本。另外，模具材料可以用便宜的材料 加工，加工精度要求較低，通用性好，配套數(shù)量少。非常適合于現(xiàn)代小批量多品種的柔性加 工的要求。2)能提高產(chǎn)品質(zhì)量，并能大大改善產(chǎn)品性能，充液成形的零件重量輕、強(qiáng)度高，成 形零件的回彈性小，零件的表面質(zhì)量和尺寸精度得到提高。3)成形極限提高，減少了工件的成形次數(shù)和退火次數(shù)以及配套模具數(shù)量和成本。4)由于液體的應(yīng)用，可以成形室溫下一些難成形的材料如鎂合金、鋁合金、鈦合 金、高溫合金以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)拼焊板等。
5)可以成形結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的零件。3、充液成形的主要缺陷及其理論分析板料成形中常見(jiàn)的失穩(wěn)主要是受壓失 穩(wěn)——起皺；受拉失穩(wěn)——破裂。起皺的理論分析板料沖壓成形中，面內(nèi)產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，由于板厚尺寸同 其它方向尺寸相比非常小，導(dǎo)致厚度方向不穩(wěn)定。起皺產(chǎn)生的主要原因是由于板面內(nèi)壓應(yīng) 力而引起的失穩(wěn)起皺和因材料流動(dòng)不均勻與過(guò)剩等引起的堆積起皺。在板料成形過(guò)程中， 當(dāng)板面內(nèi)維持理想曲面的應(yīng)力狀態(tài)不穩(wěn)定或材料難于向理想曲面流動(dòng)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生起皺現(xiàn)象。充液成形過(guò)程中板料起皺的主要原因有1)毛坯相對(duì)厚度t/DO 板料毛坯的相對(duì)厚度越小，拉深變形區(qū)抗失穩(wěn)的能力越 差，也越容易起皺。2)拉深系數(shù)d/DO 拉深系數(shù)越小，拉深變形程度越大，拉深變形區(qū)內(nèi)金屬的硬化 程度也越高，所以切向壓應(yīng)力的數(shù)值也相應(yīng)地增大。另一方面，拉深系數(shù)越小，拉深變形區(qū) 的寬度越大，所以其抗失穩(wěn)的能力變小。上述兩個(gè)因素綜合作用的結(jié)果，都使拉深系數(shù)較小 時(shí)坯料起皺趨向加大。3)壓邊間隙及壓邊力采用定間隙或施加壓邊力壓邊時(shí)，都會(huì)因?yàn)殚g隙過(guò)大或壓 邊力過(guò)小，使得坯料流入凹模過(guò)快，而引起起皺。4)坯料形狀坯料形狀太小的時(shí)候，會(huì)使得壓邊圈壓不住法蘭邊，從而導(dǎo)致板料 流動(dòng)過(guò)多，引起起皺，而當(dāng)坯料形狀過(guò)大時(shí)，則會(huì)由于法蘭邊過(guò)大產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。另外，坯料形狀不合理，會(huì)使坯料流動(dòng)不均勻也易引起內(nèi)皺和破裂。5)液室壓力液室壓力是充液成形中的關(guān)鍵工藝參數(shù)之一，它的變化關(guān)系著零件 最終的成敗。當(dāng)液室壓力不足夠大時(shí)，變形早期在懸空帶區(qū)域?qū)?huì)發(fā)生起皺現(xiàn)象，由于液 壓力較低，成形中不足以將皺紋展平，而是隨著凸模行程有增大趨勢(shì)，繼而引起法蘭部分增 厚，若此時(shí)法蘭增厚過(guò)大，板料流入困難，進(jìn)一步拉深將會(huì)破裂。破裂的理論分析在以拉為主的伸長(zhǎng)類變形方式中，板料往往在某一部位過(guò)渡變 薄甚至拉斷，這種現(xiàn)象稱之為拉伸失穩(wěn)。在50年代初，H. W. Swift提出了塑性變形中的“分 散性失穩(wěn)”理論，R. Hill提出了 “集中性失穩(wěn)”理論，后來(lái)人們針對(duì)以前理論的缺陷，先后對(duì) “分散性失穩(wěn)”理論和“集中性失穩(wěn)”理論進(jìn)行了修正。但是，分散性失穩(wěn)理論和集中性失穩(wěn) 理論給出的成形極限圖與試驗(yàn)結(jié)果有差距，需要進(jìn)一步的研究工作使其逐步完善。根據(jù)拉 伸失穩(wěn)理論可以確定板料在不同應(yīng)力狀態(tài)(或應(yīng)變狀態(tài))下，發(fā)生拉伸失穩(wěn)時(shí)的極限變形 (或應(yīng)變強(qiáng)度)以及板料性能對(duì)極限變形的影響。板料充液成形時(shí)產(chǎn)生破裂的主要原因有1)法蘭起皺嚴(yán)重，使得坯料不能通過(guò)凸、凹模間隙；2)壓邊間隙及壓邊力采用定間隙或施加壓邊力壓邊時(shí)，都會(huì)因?yàn)殚g隙過(guò)小或壓 邊力過(guò)大，使得坯料流入凹模困難，而引起破裂。3)變形程度過(guò)大，即拉深比D/d，大于極限值；4)坯料形狀選擇不合理時(shí)，使得坯料流動(dòng)不均勻，會(huì)產(chǎn)生拉裂；5)液室壓力的影響當(dāng)液室壓力過(guò)小時(shí)，板料和凸模頭部不能很好貼合，即不能 形成有效的摩擦保持效果，凸模和板料之間的相對(duì)滑動(dòng)較大，隨著凸模的行程，板料發(fā)生嚴(yán)重變薄，以致破裂。另外，若液室壓力過(guò)高，在成形的早期就會(huì)把零件脹破。4、預(yù)防起皺和拉裂的主要工藝措施1)選擇合理的坯料形狀；幻根據(jù)材料的塑性選擇合理的變形程度；幻采用有壓邊 圈的拉件4)選擇合理的凸、凹模間隙及其圓角半徑力)選用合理的潤(rùn)滑劑，以減少板料和 模具間的摩擦；6)選擇適宜的液室壓力以及反脹壓力。5、成形過(guò)程數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可以用有限元法對(duì)板材成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值 模擬分析，可以對(duì)多種不同的工藝方案進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，優(yōu)化模具和工藝設(shè)計(jì)，預(yù)測(cè)成形過(guò)程 中可能出現(xiàn)的工藝缺陷，如起皺和破裂，進(jìn)而優(yōu)化工藝方法，減少試模時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量， 降低產(chǎn)品成本。成形模擬工作中可以采用已被金屬成形工業(yè)廣泛應(yīng)用的DYNAF0RM有限元軟件， 其核心算法采用非線性動(dòng)態(tài)顯式算法的LS-DYNA。采用DYNAF0RM建立了該零件充液成形的模型，分別在不同液室壓力、反脹壓力和 壓邊間隙的條件下進(jìn)行了成形模擬，并通過(guò)工藝試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，得到了該零件的最佳工 藝參數(shù)。1)零件幾何模型的建立如圖4、5所示為具有復(fù)雜截面的發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)筒罩子薄壁 構(gòu)件模型，該零件具有不同錐度側(cè)壁(零件側(cè)面與底面之間的夾角成90°，60°不等)，法 蘭面為R400mm弧面，下底面為半徑R370mm的弧面，其中下底面中含有一下陷鼓包，兩個(gè)有 較小圓角的凸起。該件厚度為0. 5mm，軸向長(zhǎng)度為450mm，徑向長(zhǎng)度為550mm。由于該零件具有不同錐度側(cè)壁，變形比一般錐度相同規(guī)則對(duì)稱的零件更為復(fù)雜， 采用傳統(tǒng)成形方法難以一次成形，且成形過(guò)程中極容易出現(xiàn)破裂和難以消除的皺褶，因此， 這種零件非常適合用充液柔性成形。2)有限元模型的建立3)工藝輔助面的設(shè)計(jì)由于該零件有三處缺口，而充液成形要求液室密封來(lái)確保 液壓油不泄露以及壓力設(shè)置的準(zhǔn)確，因此，需要增加工藝輔助面。本著不浪費(fèi)材料以及有利 于成形的原則，通過(guò)DYNAF0RM的DFE (模面工程)模塊增加了三個(gè)缺口處的工藝輔助面，并 盡量放大了工藝輔助面處的圓角半徑。最終，為了確保充液成形過(guò)程中液室的密封，需要增 加零件的工藝輔助面，最終成形后的零件為增加工藝輔助面之后的零件形狀，如圖6所示。增加工藝輔助面之后的零件形狀如圖5所示，這也是充液成形后的零件形狀。4)坯料形狀坯料形狀在零件成形中占有重要的地位，合理的毛坯形狀不僅可以 節(jié)約材料，而且還可以改變坯料內(nèi)部的應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)，使得坯料在成形過(guò)程中變形均勻， 進(jìn)而提高成形極限和成形零件質(zhì)量。對(duì)于一般型面零件例如圓筒形零件，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 對(duì)于所需成形坯料形狀要求不高，但是對(duì)于型面復(fù)雜零件，特別是具有錐度的彎曲復(fù)雜型 面件，在成形過(guò)程中坯料形狀對(duì)成形質(zhì)量有較大影響。對(duì)于翹曲彎曲件來(lái)說(shuō)，類似于變錐角零件，零件拉深深度較大，坯料變形程度劇 烈，隨著拉伸過(guò)程的進(jìn)行金屬變形不均勻程度逐漸變大。在成形過(guò)程中，坯料周邊受到壓邊 圈及凹模表面的約束，隨著凸模的向下運(yùn)動(dòng)，毛坯逐漸變形并向凸模貼靠，直到最終成形。 坯料形狀太小的時(shí)候，會(huì)使得壓邊圈壓不住法蘭邊，從而導(dǎo)致板料流動(dòng)過(guò)多，引起起皺，而 當(dāng)坯料形狀太大時(shí)，則會(huì)由于法蘭邊過(guò)大，內(nèi)部拉應(yīng)力加大，產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象。另外，對(duì)于復(fù)雜 型面件，所用成形坯料形狀不合理，會(huì)使坯料流動(dòng)不均勻，也易引起內(nèi)皺和破裂。為了改善變形分布和拉深力的分布，就需要改變法蘭處的拉伸力分布，其中，調(diào)整坯料形狀來(lái)均衡拉 深力是最直接有效的方法，因此有必要對(duì)坯料形狀進(jìn)行合理的選擇，而把零件展開是一個(gè) 實(shí)用而有效的方法。通過(guò)DYNAF0RM的BSE (坯料工程)模塊，將增加工藝輔助面后的零件展開，并適當(dāng) 的增大了法蘭，最終得到展開后的坯料如圖7所示。5)材料基本性能參數(shù)零件所用材料為不銹鋼(ICrlSNiOTi)，厚度0. 5mm,通過(guò)單
拉試驗(yàn)，獲得材料的基本成形性能參數(shù)如表1所示。表1 lCrl8Ni9Ti基本力學(xué)性能參數(shù)
材料牌號(hào)屈服強(qiáng)度0. 2MPa抗拉強(qiáng)度ο b (MPa)o5(% )泊松比μη值K值!Crl8Ni9Ti357652420. 30. 347134在建模過(guò)程中，模具作為剛體，采用剛性4節(jié)點(diǎn)單元進(jìn)行離散化處理。板材則采用 4節(jié)點(diǎn)Belytschko-Tsay殼單元，由于材料屬于不銹鋼零件，各向異性不明顯，所以材料模 型選擇冪指數(shù)塑性各向同性材料模型，并根據(jù)表1輸入相應(yīng)的材料模型參數(shù)，從而完成對(duì) 零件材料的定義。充液成形模具設(shè)計(jì)參見(jiàn)圖1。6、工藝過(guò)程設(shè)置零件充液成形的工藝過(guò)程主要分為三大步1)壓邊壓邊圈下行，將坯料預(yù)彎為雙曲率形狀并貼附于凹模面上。2)反脹在定壓邊力或定壓邊間隙的情況下，凸模下行到離板料一定的距離后， 液室充液，按照設(shè)置的反脹壓力進(jìn)行初始反脹；3)充液成形在凸模不斷下行的同時(shí)液室保持設(shè)定的成形壓力，使得坯料包覆在 凸模表面，最終成形出零件。最終，通過(guò)DYNAF0RM建立的該零件充液成形有限元模型如圖7所示。7、數(shù)值模擬和試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比及其分析液室壓力對(duì)零件成形結(jié)果的影響液室壓力是充液成形最為關(guān)鍵的工藝參數(shù)。在 將反脹壓力統(tǒng)一設(shè)置為2MPa的情況下，對(duì)不同液室壓力的成形分別進(jìn)行了數(shù)值模擬和工 藝試驗(yàn)，最終得出了該零件的最佳成形液室壓力。1)當(dāng)液室壓力設(shè)置為時(shí)，零件模擬結(jié)果如圖9所示?？梢?jiàn)，液室壓力過(guò)小時(shí)， 板料不能很好的貼模，產(chǎn)生內(nèi)皺。在試驗(yàn)過(guò)程中，液室壓力為5Mpa成形出的零件結(jié)果如圖10所示，其內(nèi)皺情況與模
擬結(jié)果基本一致。2)當(dāng)液室壓力設(shè)置為IOMpa時(shí)，成形模擬結(jié)果如圖11所示。此時(shí)液室壓力較為合 適，成形結(jié)果也較為理想。在充液成形實(shí)驗(yàn)中，液室壓力為IOh狎a的拉深結(jié)果如圖12示，與模擬結(jié)果一樣， 成形出了較為理想的零件。3)當(dāng)液室壓力設(shè)置為15Mpa時(shí)，其模擬結(jié)果如圖12所示。此時(shí)液室壓力過(guò)大，在 凹模圓角和側(cè)壁出現(xiàn)了嚴(yán)重的拉裂現(xiàn)象。
液室壓力為15Mpa的零件成形結(jié)果如圖14所示，基本與模擬結(jié)果一致，過(guò)大的液 室壓力造成了側(cè)壁和圓角處出現(xiàn)了多處破裂。反脹壓力對(duì)成形結(jié)果的影響在充液成形中，適當(dāng)?shù)某跏挤疵浛梢杂行У奶岣甙?料的成形性能和成形質(zhì)量，因此反脹壓力也是充液成形十分重要的工藝參數(shù)。為了確定該 零件適宜的反脹壓力，在液室壓力均設(shè)置為IOMPa的條件下，分別對(duì)不同的反脹壓力進(jìn)行 了數(shù)值模擬和試驗(yàn)，結(jié)果如下1)反脹壓力為IMPa的模擬結(jié)果如圖15所示，在凸凹模圓角處都發(fā)生了破裂。反脹壓力為IMI^a的成形試驗(yàn)結(jié)果如圖16所示，與模擬結(jié)果相似，在其中的兩個(gè)凹 模圓角處出現(xiàn)了破裂。2)在反脹壓力為2MPa的條件下，模擬和試驗(yàn)結(jié)果分別如圖17和圖18所示，均獲 得了較為理想的成形結(jié)果。為了更好的研究反脹壓力對(duì)零件成形的影響規(guī)律，對(duì)多個(gè)反脹壓力值下的成形進(jìn) 行了模擬，結(jié)果如表2所示表2不同反脹壓力下的模擬結(jié)果
權(quán)利要求
1.薄壁零件沖壓拉伸成形方法，所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體針對(duì)厚度0.4 2mm的原料，要求將其減薄到原來(lái)厚度的50 100% ；原材料要求為以下幾種之一鎂合金、 鋁合金、鈦合金、高溫合金、復(fù)雜結(jié)構(gòu)拼焊板；其特征在于所述薄壁零件沖壓拉伸成形方 法具體為采用柔性成型技術(shù)，借助于凹凸配合的模具和液壓機(jī)；要求對(duì)上下壓邊圈和凹/凸模 進(jìn)行單獨(dú)的施加液壓壓力控制；施加在凹/凸模上的主液壓缸公稱壓力要求為25000 4500KN，壓邊液壓缸的公稱壓力要求為主液壓缸公稱壓力的50 67% ；液室最高工作壓力 達(dá)到 150MPa。
2.按照權(quán)利要求所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法，其特征在于所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體針對(duì)厚度0. 5mm的原料，允許將其減薄到原來(lái)厚 度的70 100% ；所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體為采用柔性成型技術(shù)，借助于傳統(tǒng)的凹/凸 模、特別設(shè)計(jì)的凸/凹模和液壓機(jī)；要求對(duì)上下壓邊圈和凸/凹模進(jìn)行單獨(dú)的施加液壓壓 力控制；施加在凸/凹模上的主液壓缸公稱壓力要求為3500KN，壓邊液壓缸的公稱壓力為 2000KN ；液室最高工作壓力達(dá)到IOOMPa ；所述的特別設(shè)計(jì)的凸/凹模具體要求是其設(shè)置在液壓缸中的液壓桿前端，其前端面 與傳統(tǒng)凹/凸模形狀基本一致；在所述薄壁零件沖壓拉伸成形過(guò)程中，凸/凹模逐漸伸入到與凹/凸模相配合的最終 成型位置附近；在作用的過(guò)程中所述的特別設(shè)計(jì)的凸/凹模與傳統(tǒng)的凹/凸模之間填充有施壓液體。
3.按照權(quán)利要求所2述薄壁零件沖壓拉伸成形方法，其特征在于所述薄壁零件沖壓拉伸成形方法具體使用IGrlSMOTi板材作為原料，所要求的零件 反脹壓力為2 3MPa，最佳液室工作壓力為lOMPa，最合理壓邊間隙為0. 55 0. 61mm。
4.按照權(quán)利要求所3述薄壁零件沖壓拉伸成形方法，其特征在于所述薄壁零件沖壓 拉伸成形的工藝過(guò)程主要分為三大步1)壓邊壓邊圈下行，將坯料預(yù)彎為雙曲率形狀并貼附于凹模面上；2)反脹在定壓邊力或定壓邊間隙的情況下，凸模下行到離板料一定的距離后，液室 充液，按照設(shè)置的反脹壓力進(jìn)行初始反脹；3)充液成形在凸模不斷下行的同時(shí)液室保持設(shè)定的成形壓力，使得坯料包覆在凸模 表面，最終成形出零件。
全文摘要
薄壁零件沖壓拉伸成形方法，針對(duì)厚度0.4～2mm的原料，將其減薄到原厚度50～100％；原材料為鎂合金、鋁合金、鈦合金、高溫合金、復(fù)雜結(jié)構(gòu)拼焊板；方法具體為采用柔性成型技術(shù)，借助于凹凸配合的模具和液壓機(jī)；對(duì)上下壓邊圈和凹/凸模進(jìn)行單獨(dú)的施加液壓壓力控制；施加在凹/凸模上的主液壓缸公稱壓力為25000～4500KN，壓邊液壓缸的公稱壓力為主液壓缸公稱壓力的50～67％；液室最高工作壓力150MPa。本發(fā)明取得了預(yù)計(jì)效果，零件的合格率及效率明顯提高，充液成形技術(shù)填補(bǔ)了行業(yè)應(yīng)用空白，為徹底解決某型作動(dòng)筒罩子成形的技術(shù)瓶頸，也為今后新型薄壁件鈑金成形零件的研制奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)B21D22/22GK102107244SQ20091024866
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者張炳海, 楊踴, 段新民, 邵天巍, 郎利輝, 韓國(guó)平 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)(集團(tuán))有限責(zé)任公司