一種鈑金零件的拉深成形方法及成形裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種鈑金零件的拉深成形方法及成形裝置，含有成形凹模和成形凸模，成形凹模的成形槽內(nèi)側(cè)壁有一個可充氣的橡皮囊結(jié)構(gòu)，橡皮囊對板材零件提供一個來自于成形凹模內(nèi)側(cè)的柔性壓力，緩解零件拉深成形斷裂，甚至起到轉(zhuǎn)移零件斷裂區(qū)域的作用，將傳統(tǒng)拉深模成形時安全區(qū)域作為傳力區(qū)，提高材料的拉深成形性能。
【專利說明】一種鈑金零件的拉深成形方法及成形裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種薄壁板材的成形技術(shù)，具體是一種鈑金零件的拉深成形方法及成形裝置，尤其適用于深度較大零件拉深成形。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，一般拉深模是通過凹模與壓邊圈夾緊毛料后向下運動在凸模上成形零件；完全靠材料自身抗拉力提供動力促使與壓邊圈接觸部分材料向凹模內(nèi)流動。該種模具結(jié)構(gòu)最大缺點是:在成形零件過程中，與壓邊圈接觸部分材料增厚程度不一致，在轉(zhuǎn)角處增厚最明顯導(dǎo)致壓邊集中此處；因此材料向凹模內(nèi)流動阻力過大，盒形底部產(chǎn)生明顯變薄最終開裂而報廢。如果再增加壓邊力零件更容易開裂，減小壓邊力又無法滿足防止起皺的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決目前一般拉深模在成形方面的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種鈑金零件的拉深成形方法及成形裝置。
[0004]一種鈑金零件的拉深成形方法，含有成形凹模和成形凸模，用壓邊圈將待成形的板材壓緊在成形凹模的表面，成形凸模在外力的作用下將待成形的板材壓拉深進(jìn)入成形凹模的成形槽內(nèi)成形，其特征在于成形凸模在對板材進(jìn)行壓拉深過程中還受到一個來自于成形凹模內(nèi)側(cè)的柔性壓力。
[0005]實現(xiàn)上述的鈑金零件的拉深成形方法的裝置，含有成形凹模和成形凸模，其特征在于所述的成形凹模的成形槽內(nèi)側(cè)壁是一個可充氣的橡皮囊結(jié)構(gòu)。為了成形凹模制造的工藝性能，上述的成形凹模是一個由凹模頂蓋、凹模側(cè)壁、凹模底組合連接的組合結(jié)構(gòu)，在凹模側(cè)壁的內(nèi)側(cè)嵌有橡皮馕保護(hù)套和可充氣的橡皮囊。
[0006]本發(fā)明有益效果是:
[0007]1.增加零件與凸模的有益摩擦力，緩解零件拉深成形斷裂，甚至起到轉(zhuǎn)移零件斷裂區(qū)域的作用，將傳統(tǒng)拉深模成形時安全區(qū)域作為傳力區(qū)，提高材料的拉深成形性能。
[0008]2.充氣囊橡皮填充凹模，模具加工制造幾乎不考慮凸凹模的間隙，對凹模精度要求低。
[0009]3.模具在沖床上安裝與普通拉深模具完全相同，不需特殊結(jié)構(gòu)沖床。
[0010]4.本發(fā)明使用過程中，氣體壓力可以根據(jù)實際需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，實用方便。
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是零件拉深成形受力分析原理圖
[0013]圖2是本發(fā)明裝配剖面圖
[0014]圖3是圖2左側(cè)部分部件局部放大圖
[0015]圖4是本發(fā)明氣壓控制原理圖[0016]圖中編號說明:1.零件、2.充氣橡皮囊、3.保護(hù)套、4.凹模頂蓋、5.凹模底、6.凹模側(cè)壁、7.壓邊圈、8.下模座、9凸模、10進(jìn)氣管、11排氣管、12連接螺栓、橡膠軟管、14帶刻度透明玻璃管、15排氣閥、16引流漏斗、7儲液瓶。
【具體實施方式】
[0017]參見附圖:圖1是零件拉深成形受力分析原理，圖中:F1是材料自身提供的抗拉力，F(xiàn)2是充氣囊對零件表面的作用力，F(xiàn)3是F2作用力產(chǎn)生的摩擦力，F(xiàn)4是凹模對零件的壓邊力，F(xiàn)5是壓邊力產(chǎn)生的摩擦力。
[0018]圖1中，現(xiàn)有技術(shù)拉深成形時，零件主要受F1、F4、F5的作用而成形，由于凸凹模間隙為1.1倍料厚，F(xiàn)2、F3忽略不計。F4較小時F5也較小，材料向凹模內(nèi)流動過快零件起皺嚴(yán)重，表面質(zhì)量差。F4較大時F5也較大，零件完全靠Fl提供動力抵抗F5促使材料向凹模流動；危險區(qū)材料產(chǎn)生朔性變形逐步變薄，當(dāng)Fl不足夠抵抗F5時零件斷裂。
[0019]實施本發(fā)明對零件成形時，由于充氣囊氣體壓力F2作用與零件表面產(chǎn)生摩擦F3 ；因為零件受F5向外拉，所以F3與Fl同向是促使材料向內(nèi)流動的力。當(dāng)達(dá)到理想狀態(tài)F1+F3大于F5時，零件危險區(qū)最有可能轉(zhuǎn)移到法蘭轉(zhuǎn)角處，由于此處始終處于最后成形位置，材料厚度最大最不容易拉裂，將材料的成形性能發(fā)揮到極點。
[0020]參見圖2，為了便于生產(chǎn)模具，凹模通常是由多個組件組成，實施例中的凹模是由凹模頂蓋4、凹模側(cè)壁6及凹模底5組成。本申請通過充氣橡皮囊2實施對凸模和零件的柔性壓力，為了防止充氣橡皮囊2受到破壞，將充氣橡皮囊2置于一個與凹模內(nèi)側(cè)匹配的橡皮保護(hù)套3中，保護(hù)套3的邊緣被凹模的組件壓緊，形成對充氣橡皮囊2的保護(hù)。成形時通過進(jìn)氣管10向充氣橡皮囊2注入壓縮氣體，在氣壓的作用下，充氣橡皮囊2施加柔性壓力作用于零件I表面，增加零件側(cè)壁與與凸模9的有益摩擦力。拉深成形完畢，氣體從橡皮囊排氣道11排出，上升沖床滑塊凸模9與凹模組件分離；然后向上升起壓邊圈7，將零件I與凸模9分離，零件I取出。
[0021]圖3中保護(hù)套3厚度大于凹模側(cè)壁6臺階高度，當(dāng)用若干個連接螺栓12緊固是凹模頂蓋4、凹模側(cè)壁6、凹模底5時保護(hù)套3被壓緊固定，其目的是防止充氣橡皮囊2加壓膨脹保護(hù)套3脫離充氣橡皮囊2而無法對其進(jìn)行保護(hù)。
[0022]圖4給出了橡皮充氣囊氣壓控制原理圖，橡膠軟管13與充氣橡皮囊的排氣管11連通，使用時打開排氣閥15，從引流漏斗16中緩慢加入液體(如水銀)，直到液體達(dá)到零度線位置關(guān)閉排氣閥15。根據(jù)實際需要，通過進(jìn)氣管11向充氣橡皮囊2內(nèi)注入壓縮氣體，隨著氣壓上升，儲液瓶17中液體被排到帶刻度透明玻璃管14內(nèi)，通過液體上升高度即可換算出充氣橡皮囊2的實際氣壓。如果發(fā)現(xiàn)氣壓過大時，輕輕打開排氣閥15，充氣橡皮囊2氣壓下降，帶刻度透明玻璃管14中液體下降，達(dá)到實際需要的值時關(guān)閉排氣閥15，即可開啟機(jī)床試壓零件。
【權(quán)利要求】
1.一種鈑金零件的拉深成形方法，含有成形凹模和成形凸模，用壓邊圈將待成形的板材壓緊在成形凹模的表面，成形凸模在外力的作用下將待成形的板材壓拉深進(jìn)入成形凹模的成形槽內(nèi)成形，其特征在于成形凸模在對板材進(jìn)行壓拉深過程中還受到一個來自于成形凹模內(nèi)側(cè)的柔性壓力。
2.一種實現(xiàn)如權(quán)利要求1所述的鈑金零件的拉深成形方法的裝置，含有成形凹模和成形凸模，其特征在于所述的成形凹模的成形槽內(nèi)側(cè)壁是一個可充氣的橡皮囊結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的鈑金零件的拉深成形裝置，其特征在于所述的成形凹模是一個由凹模頂蓋、凹模側(cè)壁、凹模底組合連接的組合結(jié)構(gòu)，在凹模側(cè)壁的內(nèi)側(cè)嵌有橡皮馕保護(hù)套和可充氣的橡皮囊。
【文檔編號】B21D22/20GK103567295SQ201310473125
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】倪興屹, 邱超斌, 段嘉慶 申請人:中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司