專利名稱：一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種正反向超塑脹形方法，屬于超塑脹形加工工藝領(lǐng)域。
技術(shù)背景結(jié)構(gòu)超塑性合金在超塑性變形的條件下，其變形應(yīng)力很低，延伸率很高， 而且?guī)缀鯚o(wú)彈復(fù)合應(yīng)變硬化效應(yīng)，可以在低噸位設(shè)備上一次沖壓成形形狀非 常復(fù)雜的工件，而無(wú)需精整加工。因此，.超塑性成形技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中頗受 重視。但是現(xiàn)有的超塑脹形的方法在脹形過程中，由于板坯周邊材料被模具 壓緊不參與變形，零件面積增加完全由板坯變薄來實(shí)現(xiàn)，應(yīng)力與應(yīng)變場(chǎng)分布的不均勻性造成最終工件壁厚的明顯差異，即使應(yīng)變速率敏感系數(shù)m值接近 于l.O，也難以避免厚度分布明顯不均的問題。另外板坯在氣體壓力作用下先 是自由脹形，當(dāng)板坯某一局部與模具型腔接觸時(shí)，在摩擦阻力作用下這一局 部變形將變得困難，從而貼模越晚，減薄越多，隨著板坯逐步貼膜，板坯上 可變形的區(qū)域愈來愈小，未貼模部分的板坯厚度將繼續(xù)變薄，這樣就導(dǎo)致成 形工件厚度嚴(yán)l不均乃至發(fā)生破裂現(xiàn)象。因此，如何使成形工件厚度均勻化 是現(xiàn)有技術(shù)中急需解決的問題。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有的超塑脹形的方法存在成形工件厚度分布不 均勻的問題，進(jìn)而提供一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法。本發(fā)明的一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法是這樣完成的a、模具 加工首先進(jìn)行反向脹形模具的加工，在形狀已完成的反向脹形模具的型面上加工一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽來增加板坯與上模的摩擦 力，然后進(jìn)行正向脹形模具的加工，在形狀已完成的正向脹形模具的型面上采用表面噴涂的方法來減小板坯與下模的摩擦力，首先配置BN陶瓷粉末溶 液，將下模加熱，然后用高壓噴槍將BN陶瓷粉末溶液噴涂到下模型腔的表面上，形成一層薄薄的潤(rùn)滑層；b、模具裝爐；C、板坯進(jìn)入模具；d、合模；e、 升溫、保溫；f、反向脹形；g、貼模后保壓；h、卸掉反向壓力；j、正向脹形;k、貼模后保壓；L、隨爐冷卻；m、取出工件。本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明采用機(jī)械加工方法和表面噴涂方法控制模具的型面與板坯之間的摩擦力，利用反向模與正向模型腔表面的摩擦條件不同，使得反向脹形摩擦力大，局部預(yù)減薄效果明顯；正向脹形時(shí)摩擦力 小，整體變形均勻。從而為解決正反脹超塑脹形中控制工件厚度均勻化的問 題提供了一種經(jīng)濟(jì)，有效，實(shí)用的生產(chǎn)技術(shù)。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法 是這樣完成的a、模具加工首先進(jìn)行反向脹形模具的加工，在形狀已完成 的反向脹形模具的型面上加工一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽來增 加板坯與上模的摩擦力；然后進(jìn)行正向脹形模具的加工，在形狀已完成的正 向脹形模具的型面上采用表面噴涂的方法來減小板坯與下模的摩擦力，首先 配置BN陶瓷粉末溶液，將下模加熱，然后用高壓噴槍將BN陶瓷粉末溶液噴 涂到下模型腔的表面上，形成一層薄薄的潤(rùn)滑層；b、模具裝爐；c、板坯進(jìn) 入模具；d、合模；e、升溫、保溫；f、反向脹形；g、貼模后保壓；h、卸掉 反向壓力；j、正向脹形；k、貼模后保壓；L、隨爐冷卻；m、取出工件。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方 式在a模具加工步驟中，所述一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽的斷 面呈u字形結(jié)構(gòu)。可產(chǎn)生大的摩擦力，使板坯貼模后很難繼續(xù)發(fā)生流動(dòng)，預(yù)減薄效果明顯增大。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式在a模具加工步驟中，所述一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽在反向脹形模具的型面的位置、疏密程度根據(jù)板坯的厚度確定，凹槽的深度及寬度不超過500um。在反向模型面加工出疏密有致、深淺不同的凹槽，使不同 的區(qū)域具有不同的摩擦力，從而可以控制板坯反向脹形不同區(qū)域的減薄程度 不同，達(dá)到有效的預(yù)減薄效果。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式在a模具加工步驟中，所述BN陶瓷粉末溶液為水溶液。形成的潤(rùn)滑層的潤(rùn) 滑效果好，正向脹形模具的型面的表面摩擦力小有利于正向脹形貼模后板料 持續(xù)流動(dòng)，較大的流動(dòng)有利于板料厚度的高度均勻化。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式所述BN陶瓷粉末水溶液的濃度為15% 30%。形成的潤(rùn)滑層的潤(rùn)滑效果好，正向脹形模具的型面的表面摩擦力小有利于正向脹形貼模后板料持續(xù)流 動(dòng)，較大的流動(dòng)有利于板料厚度的高度均勻化。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式在a模具加工步驟中，將所述下模加熱到8(TC 90。C后再噴涂?？墒笲N 陶瓷粉末水溶液的附著效果更好。
權(quán)利要求
1、一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征在于所述超塑脹形方法是這樣完成的a、模具加工首先進(jìn)行反向脹形模具的加工，在形狀已完成的反向脹形模具的型面上加工一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽來增加板坯與上模的摩擦力；然后進(jìn)行正向脹形模具的加工，在形狀已完成的正向脹形模具的型面上采用表面噴涂的方法來減小板坯與下模的摩擦力，首先配置BN陶瓷粉末溶液，將下模加熱，然后用高壓噴槍將BN陶瓷粉末溶液噴涂到下模型腔的表面上，形成一層薄薄的潤(rùn)滑層；b、模具裝爐；c、板坯進(jìn)入模具；d、合模；e、升溫、保溫；f、反向脹形；g、貼模后保壓；h、卸掉反向壓力；j、正向脹形；k、貼模后保壓；L、隨爐冷卻；m、取出工件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征 在于在a模具加工步驟中，所述一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽的 斷面呈U字形結(jié)構(gòu)。
3、 根.據(jù)權(quán)利要求l所述一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征 在于在a模具加工步驟中，所述一系列與板坯反向脹形方向相垂直的凹槽在 反向脹形模具的型面的位置、疏密程度根據(jù)板坯的厚度確定，凹槽的深度及 寬度不超過500 "m。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征 在于在a模具加工步驟中，所述BN陶瓷粉末溶液為水溶液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征 在于所述BN陶瓷粉末水溶液的濃度為15% 30%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，其特征 在于在a模具加工步驟中，將所述下模加熱到80。C 90。C。
全文摘要
一種變摩擦條件的正反向超塑脹形方法，它涉及一種正反向超塑脹形方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的超塑脹形的方法存在的成形工件厚度分布不均勻的問題。本發(fā)明的超塑脹形方法是這樣完成的a.模具加工在反向脹形模具的型面上加工一系列凹槽；在正向脹形模具的型面上采取表面噴涂方法，將下模加熱，然后用高壓噴槍將BN陶瓷粉末溶液噴涂到下模型腔的表面上；b.模具裝爐；c.板坯進(jìn)入模具；d.合模；e.升溫、保溫；f.反向脹形；g.貼模后保壓；h.卸掉反向壓力；j.正向脹形；k.貼模后保壓；L.隨爐冷卻；m、取出工件。本發(fā)明為解決正反超塑脹形中控制工件厚度均勻化的問題提供了一種經(jīng)濟(jì)、有效、實(shí)用的生產(chǎn)技術(shù)。
文檔編號(hào)B21D26/02GK101234405SQ20081006386
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2008年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者張凱鋒, 蔣少松 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)