锥壁斜凸缘类薄壁钣金件充液拉深成形方法

摘要

本发明提供一种锥壁斜凸缘类薄壁钣金件充液拉深成形方法，属于板材液压成形技术领域。该方法内容是：在凹模兼液池的型腔内充满液体，利用凸模带动板料进入凹模时液体受到压缩而建立的反向压力使板料贴紧凸模而成形；拉深时首先将板料放置在充满液体的凹模上，压料板压紧板料后，在凸模下行的过程中，凹模和压料板夹持板料同时绕与凸模下行方向垂直的轴线转动，而且凹模和压料板在与凸模下行方向垂直的平面内移动以保证拉深过程中均匀的拉深间隙，在拉深结束时形成具有一定倾斜角度的凸缘；同时凹模和压料板可以在水平面内做微小移动，以调整凸、凹模间隙，使拉深间隙在拉深过程中均匀。

说明书

技术领域：

本发明属于板料液压成形技术领域，具体涉及一种锥壁斜凸缘类薄壁钣金件充液拉深成形方法，该方法可用于制造锥壁斜凸缘类的薄壁钣金件。

背景技术：

锥壁斜凸缘类钣金件是一种形状比较特殊的零件，如附图3所示，该类零件可采用旋压或液压成形的方法制造。采用旋压制造具体的工艺为：毛坯裁好后，先手工旋压至凸缘深度最浅处，加工出等高的锥形件，然后在型模上进行手工刨打，使得零件毛坯帖合型模后形成倾斜的凸缘；由于旋压工艺使锥壁壁厚严重减薄而底部厚度不变，造成零件材料厚度不均匀，因此后序工序采用化学铣削的方法将零件底部厚度减薄，使零件达到要求的壁厚和重量。零件采用手工旋压的部分，锥壁有明显的旋压痕迹，零件表面质量差；为了解决壁厚差异和减轻零件重量，采用化学铣削的工艺使零件达到制造要求，化学铣削的工艺过程包括工件表面预处理、涂保护胶、固化、刻型、腐蚀、清洗和去保护层等工序，其过程复杂，费时费力，表面质量较差。此外，由于该零件锥壁斜凸缘的特点，旋压出的等高锥形件在手工刨打时容易造成零件外观和产品质量差。

采用传统的液压成形方式来制造该零件，其制造过程如附图2所示。凹模口面倾斜，凹模兼液池内充满液体后，将裁剪好的板料置于凹模上，压料板压紧板料，凸模开始下行，带动板料进入凹模型腔，液池内的液体受到压缩而压力升高建立反向液体压力，使板料贴紧凸模形成所需的钣金件。由于锥壁斜凸缘类零件形状的特点，采用传统的液压成形制造该类零件时，在拉深初期，凸模底面和板料之间接触面积小，接触点附近的板料将产生急剧变形而容易导致破裂；虽然拉深初期的进行预压可以增加板料和凸模的接触面积，但较高的预压会导致板料悬空高点过分反胀而减薄导致拉深过程失效，或者最后成形零件表面存在明显减薄印痕。

发明内容：

本发明目的在于提供一种能够方便加工锥壁斜凸缘类钣金件的成形方法。该方法使用可以转动的凹模平台，在拉深初期板料水平放置，凸模底面和板料完全接触，克服传统方法在充液拉深初期凸模底面和板料只在局部接触而引起局部剧烈减薄导致拉深过程失败。在凸模下行的过程中，凹模和压料板同时绕与凸模下行方向垂直的轴线转动来形成倾斜的凸缘。

本发明所提供的锥壁斜凸缘类薄壁钣金件充液拉深成形方法包括以下过程：

(1)在凹模兼液池的型腔内充满液体；

(2)当凸模带动板料毛坯进入凹模并继续下行时，液池内液体受到压缩，建立反向压力，使板料毛坯贴紧凸模，从而使板料成形；

(3)凸模和凹模之间具有复杂的相对运动。在凸模下行的过程中，凹模和压料板夹持板料同时绕与凸模下行方向垂直的轴线转动，并且凹模和压料板在与凸模下行方向垂直的平面内移动以保证拉深过程中均匀的拉深间隙。

该方法将板料水平放置，使开始拉深初期板料就和凸模底面完全接触，在拉深过程中，凹模和压料板夹持板料一起绕与凸模下行方向垂直的轴线转动，在拉深结束时形成要求倾斜程度的倾斜凸缘；同时凹模和压料板可以在水平面内做微小移动，以调整凸、凹模间隙，使拉深间隙在拉深过程中均匀。

附图说明：

图1：本发明成形方法示意图。

(A)模具闭合，(B)拉深中间过程，(C)拉深结束。

图中：1.凸模；2.压料板；3.板料；4.凹模。

图2：采用传统液压成形方法加工锥壁斜凸缘类零件过程示意图。

(A)模具闭合，(B)拉深中间过程，(C)拉深结束。

图中：1-凸模；2-压料板；3-板料；4-凹模。

图3锥壁斜凸缘类零件示意图。

具体实施方式：

本发明实现锥壁斜凸缘类零件液压拉深的具体方法是：

(1)将凹模置于操作平台上，该平台可以绕某一水平轴转动，并且可在与转动水平轴垂直的另一水平轴作水平移动；调整凹模使凹模面保持水平；调整凸模和凹模的相对位置，使拉深开始初期凸凹模间隙均匀；

(2)启动液压系统往液池内注满液体后，将板料毛坯平放置于凹模之上；

(3)闭合压料板，使压料板压紧板料；

(4)凸模开始下行，带动板料进入液池，压缩液池内液体而使液体压力升高，建立的反向压力使板料贴近凸模；在凸模下行的过程中，凹模和压料板夹持板料一起绕与凸模下行方向垂直的轴线转动；转动角度等于零件凸缘面倾角。

(5)拉深到预设高度后凸模停止下行，凹模和压料板的转动同时停止；零件达到要求的高度，倾斜的凸缘也相应形成。

(6)凸模上行复位，凹模和压料板反转回水平位置，打开压料板，取出零件，完成一个制造周期。