專利名稱：一種板材復(fù)合成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板材復(fù)合成形方法，屬于板材成形技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在飛機(jī)、航天器和汽車等零件生產(chǎn)領(lǐng)域，復(fù)合成形是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一，即將兩個或兩個以上成形工藝方法集成在一起同時進(jìn)行，減少了成形時間，提高了成形精度和效率。如果采用單個工藝分別成形，拉深成形后的零件需要重新定位進(jìn)行變薄拉深，并且液體壓力在變薄拉深期間也難以保證有效地建立。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種用于成形板材零件的復(fù)合成形方法，利用液體或其他柔性介質(zhì)來輔助同時進(jìn)行拉深和變薄拉深成形過程，工藝集成性好，成形穩(wěn)定，成形零件具有精度高、可以具有復(fù)雜形狀等等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案一種板材復(fù)合成形方法，其特點(diǎn)在于把板材毛坯放在凹模上表面上，凹模中有液室，液室中充有液體或其他柔性介質(zhì)，壓邊圈將板材毛坯壓住，有泵向凹模中的液室充液體或其他柔性介質(zhì)以增壓，同時凸模向下運(yùn)動，將板材毛坯壓向凹模中，當(dāng)板材毛坯經(jīng)過凹模直邊或變薄拉深凹模內(nèi)口時，凸模和凹模單邊間隙小于板材原始厚度或此時此處板材的厚度，同時實(shí)現(xiàn)液壓拉深成形和變薄拉深復(fù)合成形，此時液體壓力可以防止經(jīng)過變薄拉深成形后的破裂，從而提高成形極限。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用液體或其他柔性介質(zhì)及凸模和凹模單邊間隙須小于板材原始厚度或此時此處的板材毛坯的厚度，來同時進(jìn)行拉深和變薄拉深復(fù)合成形，提高了工藝集成性、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潔度高，可以直接用于裝配。如果成形零件需要和凸模進(jìn)行機(jī)械連接，可以極大地提高其連接的強(qiáng)度和有效性。


圖1a、圖1b、圖1c、圖1d為本發(fā)明成形過程的不同階段示意圖；圖2為本發(fā)明的另一種實(shí)施例成形過程示意圖。
如圖1所示，本發(fā)明的成形部件包括用來成形的凸模1、凹模3和壓邊圈2，液室4位于凹模3，液室4內(nèi)充有液體或其他柔性介質(zhì)，這里的液體主要指各種礦物油、植物油、食用油、水和乳化液等具有良好的流動特性的液體，柔性介質(zhì)主要指橡膠、熔融金屬、粘性介質(zhì)如硅橡膠等非牛頓流體，雖然流動性不如液體好，但也可以傳遞壓力；泵6用于向液室中增壓，溢流閥8可以控制液室中的最高的壓力，溢流閥7用于限制泵6的最高壓力，單向閥9用于隔離液室4中的高壓液體，油箱10用于收集成形介質(zhì)。其中凸模1和凹模3的單邊間隙t，如圖1c所示，必須小于板材原始厚度或成形到此時此處的板材的厚度。
當(dāng)加工零件時，首先把板材5放在凹模3上，然后壓邊圈2壓住板材毛坯5以防止法蘭的起皺和利于液室4建立成形所需要的壓力，如圖1a所示；當(dāng)液室4中建立其所需要的初始壓力，一般為10MPa、20MPa、30MPa、或50MPa、100MPa后，凸模1把板5壓向凹模3中，泵6向液室4加壓可以為10MPa、20MPa、30MPa、或50MPa、100MPa，液室4中液體或其他柔性介質(zhì)的壓力可以用溢流閥8來控制，由于液體或其他柔性介質(zhì)壓力的作用，此時板材的拉深成形性得到了提高，如圖1b所示；當(dāng)成形后的板材經(jīng)過凹模入口圓角處A時，由于此處板材厚度大于凸模1和凹模3的單邊間隙t，從而進(jìn)行變薄拉深成形，液室4中液體壓力將變薄拉深成形后的板材壓在凸模1上，形成摩擦保持效果，有效地防止了板材的破裂，提高了板材成形極限，且變形后的零件表面B質(zhì)量很好，如圖1c和圖1d所示。
本發(fā)明的另一實(shí)施例如圖2所示，拉深用凹模圓角A與變薄拉深凹模內(nèi)口可不同，在變薄拉深成形過程同時，液室4中的液體可以通過旁路再作用于拉深成形過程中，提高拉深成形極限，防止零件破裂，工藝堵11用來防止液室4中的液體流出。
權(quán)利要求
1.一種板材復(fù)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，液室中充有液體或其他柔性介質(zhì)，壓邊圈將板材毛坯壓住，有泵向凹模中的液室充液體或其他柔性介質(zhì)以增壓，同時凸模向下運(yùn)動，將板材毛坯壓向凹模中，當(dāng)板材毛坯經(jīng)過凹模直邊或變薄拉深凹模內(nèi)口時，凸模和凹模單邊間隙小于板材原始厚度或此時此處板材的厚度，同時實(shí)現(xiàn)液壓拉深和變薄拉深復(fù)合成形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材復(fù)合成形方法，其特征在于所述的拉深用凹模入口圓角A和變薄拉深用內(nèi)口可以不同。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的板材復(fù)合成形方法，其特征在于所述的液室中的液體壓力可以通過旁路再作用于拉深成形中。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的板材復(fù)合成形方法，其特征在于所述的液室中液體壓力可以進(jìn)行控制。
全文摘要
一種板材復(fù)合成形方法，把板材毛坯放在凹模上表面上，凹模中有液室，液室中充有液體或其他柔性介質(zhì)，壓邊圈將板材毛坯壓住，有泵向凹模中的液室充液體或其他柔性介質(zhì)以增壓，同時凸模向下運(yùn)動，將板材毛坯壓向凹模中，當(dāng)板材毛坯經(jīng)過凹模直邊或變薄拉深凹模內(nèi)口時，凸模和凹模單邊間隙小于板材原始厚度或此時此處板材的厚度，同時實(shí)現(xiàn)液壓拉深和變薄拉深復(fù)合成形。本發(fā)明提高了工藝集成性、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潔度高，可以直接用于裝配。如果成形零件需要和凸模進(jìn)行機(jī)械連接，可以極大地提高其連接的強(qiáng)度和有效性。
文檔編號B21D22/20GK1693001SQ20051001197
公開日2005年11月9日 申請日期2005年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月21日
發(fā)明者郎利輝, 周賢賓 申請人:北京航空航天大學(xué)