專利名稱：一種提高板材成形極限的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高金屬板材熱充液(熱介質(zhì))成形工藝，具體涉及一種提高板材成形極限的方法。
背景技術(shù)：
熱介質(zhì)成形技術(shù)是21世紀(jì)初期迅速發(fā)展起來的最具創(chuàng)新性的塑性成形技術(shù)。它是采用高溫?zé)崃黧w介質(zhì)作為傳力介質(zhì)，并以此代替部分模具成形零件的一種制造方法。熱介質(zhì)成形具有熱成形與充液成形的雙重優(yōu)點(diǎn)，因此也有人將熱介質(zhì)成形稱之為熱充液成形。在流體壓力誘導(dǎo)的厚向應(yīng)力參與下，利用熱介質(zhì)成形，材料的塑性和延展性顯著提高， 屈服強(qiáng)度迅速下降，破裂傾向減小。板材充液成形技術(shù)是采用液體作為傳力介質(zhì)來代替部分成形模，使板材在高壓液體的作用下貼模，以實(shí)現(xiàn)金屬板材成形的一種制造技術(shù)。作為一種先進(jìn)的柔性成形技術(shù)，充液成形具有成形極限高、零件尺寸精度高、表面質(zhì)量好等突出優(yōu)點(diǎn)，特別適合成形加工航空領(lǐng)域的復(fù)雜結(jié)構(gòu)薄壁件及低塑性材料，如鋁合金、鎂合金、鋁鎂合金、高溫合金以及復(fù)雜結(jié)構(gòu)拼焊板等。鑒于這些優(yōu)點(diǎn)，充液成形、熱介質(zhì)成形技術(shù)目前得到十分廣泛的重視，已被逐漸應(yīng)用到航空、汽車、電子產(chǎn)品等領(lǐng)域；也有越來越多的研究者對熱介質(zhì)成形、充液成形技術(shù)展開了更為深入的研究工作。然而鋁合金、鎂合金等輕質(zhì)材料的硬化指數(shù)和異性指數(shù)小、普通工藝成形性能差、塑性指標(biāo)低等因素已成為其充液成形加工的瓶頸，因而，如何利用熱充液成形技術(shù)提高零件的成形極限是解決這類問題的有效途徑之一。然而許多薄壁件由于拉深比大、坯料法蘭部分變形而造成拉深件底部因拉應(yīng)力過大而破裂，利用普通的充液成形技術(shù)成形仍然受到限制。為此，學(xué)術(shù)界提出了許多充液成形的新技術(shù)如周向加壓充液拉深技術(shù)，其過大的液室壓力會導(dǎo)致曲面零件成形初期懸空區(qū)域的破裂；另外，通過高壓液體在毛坯變形區(qū)的四周施加徑向壓力也可以提高零件的成形極限，但所用的模具和設(shè)備太過復(fù)雜，不利于充液成形、熱介質(zhì)成形技術(shù)的推廣。在公開號為CN 1903474A的發(fā)明專利中，公開了一種可以提高板材零件成形極限所使用的加工裝置及加工方法。加工方法依次包括向容腔內(nèi)注入流體介質(zhì)、放置板材坯料、 施加壓邊力、控制凸模下行進(jìn)行加壓的過程，另一種加工方法只需對流體介質(zhì)進(jìn)行加壓從而對板材坯料產(chǎn)生壓力即可成行。該發(fā)明方法屬于常規(guī)的充液成形，依靠所述的裝置及方法來提高板材的成形極限，該裝置以及方法只針對常溫下板材的充液成形加工，沒有考慮板材在高溫下的充液成形加工，不能實(shí)現(xiàn)板材的熱態(tài)充液成形。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種提高板材成形極限的方法，即板材雙向加壓充液成形及板材雙向加壓熱態(tài)充液成形方法。在成形開始前，板材的正反兩面均充有具有一定初始壓力的高壓液體，然后增加正面的壓力，反面的壓力稍減小或保持不變， 板材靠其正反兩個方向的壓力差完成成形。板材雙向加壓充液成形與常規(guī)的充液成形相比，材料成形極限大大提高；板材雙向加壓熱態(tài)充液成形則是在成形前，板材的正反兩面均充有具有一定初始壓力的高壓液體，加熱板材本身和板材正面的液體介質(zhì)，使板材加熱至一定的溫度，然后增加板材正面的壓力，反面的壓力稍減小或保持不變；并且和板材直接貼緊的成形模在成形過程中用循環(huán)冷卻水冷卻，板材靠其正反兩個方向的壓力差完成成形工藝；而板材正反兩面流體介質(zhì)的溫度差有助于實(shí)現(xiàn)板材成形極限的提高。一種提高板材成形極限的方法，對板材進(jìn)行常溫下的充液拉深成形加工，步驟如下步驟一將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三控制壓邊圈下行至與板材接觸；步驟四控制凸模在壓邊圈的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，與板材接觸后繼續(xù)向下凹模型腔下壓，同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ； 同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔B注入到背壓型腔內(nèi)并對背壓型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2,直到板材全部壓入下凹模，并且在液壓力P1的作用下板材貼緊凸模，加壓過程結(jié)束，所述的I32 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模、壓邊圈上移，取出成形零件，加工完成。一種提高板材成形極限的方法，對板材進(jìn)行高溫下的充液拉深成形加工，步驟如下步驟一將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三開啟加熱單元，開始加熱，直至板材加熱到所需的溫度；步驟四控制壓邊圈下行至與板材接觸；步驟五控制凸模在壓邊圈的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，同時(shí)將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔； 凸模與板材接觸后繼續(xù)向下凹模型腔下壓，同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔B注入到背壓型腔內(nèi)并對背壓型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2，直到板材全部壓入下凹模，并且在液壓力P1的作用下板材貼緊凸模，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟六關(guān)閉加熱單元，將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模、壓邊圈上移，取出成形零件，加工完成。一種提高板材成形極限的方法，對板材進(jìn)行常溫下的充液脹形成形加工，步驟如下步驟一先將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二在下凹模的上表面放置板材；步驟三控制成形凹模下行至與板材接觸；步驟四控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)注入到成形凹模型腔內(nèi)并對成形凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與 P1反向的壓力P2,板材在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔內(nèi)貼靠，直至板材完全貼緊到成形凹模型腔上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制成形凹模上移，取出成形零件， 加工完成。一種提高板材成形極限的方法，對板材進(jìn)行高溫下的充液脹形成形加工，步驟如下步驟一先將注液孔A、注液孔B與流體壓力系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三開啟加熱單元，開始加熱，直至板材加熱到所需的溫度；步驟四控制成形凹模下行至與板材接觸，并將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔；步驟五控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)注入到成形凹模型腔內(nèi)并對成形凹模型腔內(nèi)的流體加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1K 向的壓力P2,板材在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔內(nèi)貼靠，直至板材完全貼緊到成形凹模型腔上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟六關(guān)閉加熱單元，將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制成形凹模上移， 取出成形零件，加工完成。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于(1)本發(fā)明提出一種提高板材成形極限的方法，該方法能在很大程度上提高板材的成形極限。(2)本發(fā)明提出一種提高板材成形極限的方法，該方法能實(shí)現(xiàn)對板材進(jìn)行加熱與恒溫控制，升溫效率高、誤差小。(3)本發(fā)明提出一種提高板材成形極限的方法，該方法在板材在熱充液成形過程中為差溫成形，以實(shí)現(xiàn)板材成形極限的提高，并且提高了該方法的實(shí)際效率。(4)本發(fā)明提出一種提高板材成形極限的方法，該方法在板材在成形過程中正反兩個方向承受的液體壓力不相等，便于板材的成形。(5)本發(fā)明提出一種提高板材成形極限的方法，該方法不僅適用于常溫金屬板材的充液成形工藝，也適用于高溫金屬板材的充液成形工藝。


圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種裝置的具體實(shí)施方式
一的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種裝置的具體實(shí)施方式
二的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-下凹模，2-下凹模型腔，3-加熱單元，4-板材，5-壓邊圈，6-背壓型腔， 7-密封圈，8-凸模，9-冷卻水孔，10-注液孔B，11-注液孔A，12-成形凹模型腔，13-成形凹模。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
一種提高板材成形極限的方法所使用的裝置，裝置主要包括上模裝置和下凹模1。板材4位于上模裝置和下凹模1之間。上模裝置中的具體部件內(nèi)部設(shè)有型腔，用于儲存高壓液體；型腔側(cè)面設(shè)置有注液孔B10，注液孔BlO和型腔接通，注液孔BlO的外端口連接液壓系統(tǒng)；上模裝置中與板材接觸的成形模內(nèi)部還設(shè)有冷卻水孔9，用于注入冷卻水以保持上模裝置在板材4的成形過程中是冷的。下凹模1內(nèi)部空腔形成下凹模型腔2，用于儲存高壓液體；下凹模1內(nèi)設(shè)置有加熱單元3，用于對高溫板材成形時(shí)對板材4和下凹模型腔2內(nèi)的液體進(jìn)行加熱；下凹模1底面設(shè)置有注液孔All，注液孔All和下凹模型腔2接通，注液孔All的外端口連接液壓系統(tǒng)；型腔的內(nèi)部形狀根據(jù)成形零件所需的成形形狀確定。成形過程中所需的液體壓力通過液壓系統(tǒng)提供。液壓系統(tǒng)通過注液孔All將流體壓力介質(zhì)注入下凹模型腔2，為下凹模型腔2提供的壓液體壓力為P1 ；通過注液孔BlO將流體壓力介質(zhì)注入型腔，為型腔提供的壓液體壓力為P2。所述的上模裝置具體根據(jù)成形零件的需要而確定。所述的加熱單元3可為加熱管、加熱絲或者其他加熱元件。所述的高壓液體即為流體介質(zhì)，流體介質(zhì)為油、氣體、玻璃膠或者陶瓷顆粒。所述的具體的上模裝置適用于但不限于以下兩種具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施方式
一一種提高板材成形極限的方法所使用的裝置，如圖1所示，上模裝置具體為壓邊圈5、背壓型腔6、密封圈7和凸模8。壓邊圈5置于下凹模1的上部，壓邊圈5中間為中空結(jié)構(gòu)，與下凹模1的下凹模型腔2同軸且孔徑相同，凸模8的一端位于壓邊圈5中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部，與壓邊圈5之間形成背壓型腔6，壓邊圈5上設(shè)置有注液孔B10，注液孔BlO和背壓型腔6連接，注液孔BlO外端口連接液壓系統(tǒng)，用于板材成形時(shí)將液壓系統(tǒng)產(chǎn)生的高壓液體引入背壓型腔6內(nèi)；背壓型腔6用于儲存從液壓系統(tǒng)注入的高壓液體；凸模8內(nèi)設(shè)置有冷卻水孔9，用于注入冷卻水以保持凸模8在板材4的成形過程中是冷的；密封圈7安裝在壓邊圈5上，凸模8下行時(shí)，密封圈7 和凸模8 —起將背壓型腔6的上端密封，以防止背壓型腔6內(nèi)的高壓液體外溢。所述密封圈7為高溫密封圈，以承受對板材進(jìn)行高溫成形時(shí)的溫度。板材4位于壓邊圈5和下凹模1之間，凸模8下行，進(jìn)行板材成形。在板材4成形過程中，背壓型腔6內(nèi)的高壓液體壓力小于下凹模型腔1內(nèi)的高壓液體壓力。
具體實(shí)施方式
二 一種提高板材成形極限的方法所使用的裝置，如圖2所示，上模裝置具體為成形凹模13和成形凹模型腔12。成形凹模13置于下凹模1的上部，成形凹模13內(nèi)部設(shè)有凹形空腔，凹形空腔形成成形凹模型腔12，成形凹模13分別設(shè)置有冷卻水孔9和注液孔B10，冷卻水孔9用于注入冷卻水以保持成形凹模13在板材4的成形過程中是冷的；注液孔BlO和成形凹模型腔12 接通，注液孔BlO外端口連接液壓系統(tǒng)，用于板材成形時(shí)將液壓系統(tǒng)提供的高壓液體引入成形凹模型腔13內(nèi)。成形凹模型腔12用于儲存從液壓系統(tǒng)注入的高壓液體。板材4位于成形凹模13和下凹模1之間。在板材4成形過程中，成形凹模型腔12 內(nèi)的反向液體壓力小于下凹模型腔2內(nèi)的正向高壓液體壓力。所述的一種提高板材成形極限的方法，適用于但不限于以下兩種具體實(shí)施方式
。
一種提高板材成形極限的方法，具體實(shí)施方式
如下針對具體實(shí)施方式
一所述裝置，對板材進(jìn)行常溫下的充液拉深成形加工，則一種提高板材成形極限的方法，步驟如下步驟一將注液孔All、注液孔BlO與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔2內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模1的上表面持平；步驟二 在下凹模1的上表面放置板材4 ；步驟三控制壓邊圈5下行至與板材4接觸；步驟四控制凸模8在壓邊圈5的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，與板材4接觸后繼續(xù)向下凹模型腔2下壓，同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔2內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材4施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔BlO注入到背壓型腔6內(nèi)并對背壓型腔6內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材4施加與P1反向的壓力P2，直到板材4全部壓入下凹模1，并且在液壓力P1的作用下板材4貼緊凸模8，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模8、壓邊圈5上移，取出成形零件，加工完成。針對具體實(shí)施方式
一所述裝置，對板材進(jìn)行高溫下的充液拉深成形加工，則一種提高板材成形極限的方法，步驟如下步驟一將注液孔All、注液孔BlO與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔2內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模1的上表面持平；步驟二 在下凹模1的上表面放置板材4 ；步驟三開啟加熱單元3，開始加熱，直至板材4加熱到所需的溫度；步驟四控制壓邊圈5下行至與板材4接觸；步驟五控制凸模8在壓邊圈5的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，同時(shí)將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔9 ；凸模8與板材4接觸后繼續(xù)向下凹模型腔2下壓，同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔2內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材4施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔BlO注入到背壓型腔6內(nèi)并對背壓型腔6內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材4施加與&反向的壓力P2,直到板材4全部壓入下凹模1，并且在液壓力P1的作用下板材4貼緊凸模8，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1;步驟六關(guān)閉加熱單元3，將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模8、壓邊圈5上移，取出成形零件，加工完成。所述的步驟五中中，循環(huán)冷卻水對凸模進(jìn)行冷卻，保證成形過程中板材的反面是冷的，與板材正面的高溫流體介質(zhì)形成溫度差。針對具體實(shí)施方式
二所述裝置，對板材進(jìn)行常溫下的充液脹形成形加工，則一種提高板材成形極限的方法，步驟如下步驟一先將注液孔All、注液孔BlO與液壓系統(tǒng)系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔2 內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模1的上表面基本持平；步驟二 在下凹模1的上表面放置板材4 ；步驟三控制成形凹模13下行至與板材4接觸；步驟四控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材4施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)注入到成形凹模型腔12內(nèi)并對成形凹模型腔12內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材4施加與P1反向的壓力P2，板材4在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔12 內(nèi)貼靠，直至板材4完全貼緊到成形凹模型腔12上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制成形凹模13上移，取出成形零件，加工完成。針對具體實(shí)施方式
一所述裝置，對板材進(jìn)行高溫下的充液脹形成形加工，則一種提高板材成形極限的方法，步驟如下步驟一先將注液孔All、注液孔BlO與流體壓力系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔2 內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模1的上表面持平；步驟二 在下凹模1的上表面放置板材4 ；步驟三開啟加熱單元3，開始加熱，直至板材4加熱到所需的溫度；步驟四控制成形凹模13下行至與板材4接觸，并將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔9 ；步驟五控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材4施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注入到成形凹模型腔12內(nèi)并對成形凹模型腔12內(nèi)的流體加壓，使流體介質(zhì)對板材 4施加與P1反向的壓力P2，板材4在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔12內(nèi)貼靠，直至板材4完全貼緊到成形凹模型腔12上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟六關(guān)閉加熱單元，將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制成形凹模13上移，取出成形零件，加工完成。所述的步驟五中，循環(huán)冷卻水對成形凹模進(jìn)行冷卻，保證成形過程中板材的反面是冷的，與板材正面的高溫流體介質(zhì)形成溫度差。
權(quán)利要求
1.一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，對板材進(jìn)行常溫下的充液拉深成形加工，步驟如下步驟一將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材； 步驟三控制壓邊圈下行至與板材接觸；步驟四控制凸模在壓邊圈的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，與板材接觸后繼續(xù)向下凹模型腔下壓， 同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔B注入到背壓型腔內(nèi)并對背壓型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2,直到板材全部壓入下凹模，并且在液壓力P1的作用下板材貼緊凸模，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模、壓邊圈上移，取出成形零件， 加工完成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟四中流體壓力介質(zhì)為油、氣體、玻璃膠或者陶瓷顆粒。
3.一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，對板材進(jìn)行高溫下的充液拉深成形加工，步驟如下步驟一將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三開啟加熱單元，開始加熱，直至板材加熱到所需的溫度； 步驟四控制壓邊圈下行至與板材接觸；步驟五控制凸模在壓邊圈的中空結(jié)構(gòu)內(nèi)下移，同時(shí)將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔；凸模與板材接觸后繼續(xù)向下凹模型腔下壓，同時(shí)通過控制液壓系統(tǒng)，對下凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)經(jīng)注液孔B注入到背壓型腔內(nèi)并對背壓型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2，直到板材全部壓入下凹模，并且在液壓力P1的作用下板材貼緊凸模，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟六關(guān)閉加熱單元，將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制凸模、壓邊圈上移， 取出成形零件，加工完成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟五中流體壓力介質(zhì)為油、氣體、玻璃膠或者陶瓷顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟五中中，循環(huán)冷卻水對凸模進(jìn)行冷卻，保證成形過程中板材的反面是冷的，與板材正面的高溫流體介質(zhì)形成溫度差。
6.一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，對板材進(jìn)行常溫下的充液脹形成形加工，步驟如下步驟一先將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)，流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平； 步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三控制成形凹模下行至與板材接觸；步驟四控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)注入到成形凹模型腔內(nèi)并對成形凹模型腔內(nèi)的流體介質(zhì)加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2,板材在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔內(nèi)貼靠，直至板材完全貼緊到成形凹模型腔上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟五將反向壓力P2、正向壓力P1泄壓，然后控制成形凹模上移，取出成形零件，加工完成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟四中流體壓力介質(zhì)為油、氣體、玻璃膠或者陶瓷顆粒。
8.一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，對板材進(jìn)行高溫下的充液脹形成形加工，步驟如下步驟一先將注液孔A、注液孔B與液壓系統(tǒng)連接，然后向下凹模型腔內(nèi)注入流體介質(zhì)， 流體介質(zhì)液面與下凹模的上表面持平；步驟二 在下凹模的上表面放置板材；步驟三開啟加熱單元，開始加熱，直至板材加熱到所需的溫度；步驟四控制成形凹模下行至與板材接觸，并將循環(huán)冷卻水注入冷卻水孔；步驟五控制液壓系統(tǒng)，對流體介質(zhì)加壓，對板材施加正向壓力P1 ；同時(shí)將流體介質(zhì)注入到成形凹模型腔內(nèi)并對成形凹模型腔內(nèi)的流體加壓，使流體介質(zhì)對板材施加與P1反向的壓力P2,板材在液壓力P1的作用下變形，并逐漸向成形凹模型腔內(nèi)貼靠，直至板材完全貼緊到成形凹模型腔上，加壓過程結(jié)束，所述的P2 < P1 ；步驟六關(guān)閉加熱單元，將反向壓力P2、正向壓力Pjffl壓，然后控制成形凹模上移，取出成形零件，加工完成。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟五中流體壓力介質(zhì)為油、氣體、玻璃膠或者陶瓷顆粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種提高板材成形極限的方法，其特征在于，所述的步驟五中，循環(huán)冷卻水對成形凹模進(jìn)行冷卻，保證成形過程中板材的反面是冷的，與板材正面的高溫流體介質(zhì)形成溫度差。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高板材成形極限的方法，即板材雙向加壓充液成形方法，該方法能在很大程度上提高板材的成形極限，能實(shí)現(xiàn)對板材進(jìn)行加熱與恒溫控制，升溫效率高、誤差小。本發(fā)明中板材在熱充液成形過程中為差溫成形，以實(shí)現(xiàn)板材成形極限的提高，并且提高了該方法的實(shí)際效率。本發(fā)明中板材在成形過程中正反兩個方向承受的液體壓力不相等，便于板材的成形。本發(fā)明不僅適用于常溫金屬板材的充液成形工藝，也適用于高溫金屬板材的充液成形工藝。
文檔編號B21D26/021GK102248056SQ20111015789
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月13日
發(fā)明者劉寶勝, 李慧麗, 杜平梅, 蔡高參, 郎利輝 申請人:北京航空航天大學(xué)