專利名稱：一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種板材成形方法，具體涉及一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法。
背景技術(shù)：
脹形和拉深是板材零件的兩種主要成形方法。脹形和拉深的區(qū)別在于，脹形時(shí)法蘭區(qū)的材料不往模具型腔移動(dòng)，而拉深時(shí)法蘭區(qū)的材料將向模具型腔發(fā)生明顯流動(dòng)。成形時(shí)，可采用剛性沖頭或以流體介質(zhì)作為凸模。與采用剛性沖頭相比，采用流體介質(zhì)作為凸模時(shí)，成形區(qū)板材將受到均勻分布的壓力作用，不會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中現(xiàn)象，板材的變形相對(duì)均勻、成形性能好。但是，不論是采用剛性沖頭還是流體介質(zhì)作為凸模，中間變形區(qū)的材料在成形過程中都只受到單側(cè)凸模的作用，板材另一側(cè)處于自由狀態(tài)，因此該區(qū)域容易發(fā)生局部變形和減薄，難以成形變形量大、形狀復(fù)雜的零件。為防止或控制中間變形區(qū)材料的局部變形和減薄，出現(xiàn)了板材背向充液成形方法。通過在板材背面施加液體支撐，可明顯提高中間變形區(qū)板材的變形性能，適于成形變形量大的零件。但是，由于在板材的正面和背面施加的都是液體，板材的變形完全由正面和背面的液體壓力決定。當(dāng)板材正面和背面的液體壓力相差不大時(shí)，板材不會(huì)發(fā)生變形；當(dāng)正面壓力超過背面壓力一定數(shù)值時(shí)，板材才發(fā)生變形。這種加載方式可稱為壓力控制方式。采用壓力控制方法進(jìn)行板材的成形，只需要調(diào)節(jié)正面和背面的壓力，工藝控制相對(duì)簡(jiǎn)單。但是， 由于液體只能對(duì)板材施加垂直于板材表面的壓力，無法施加沿板材表面切向的成形力或約束力，因此在板材最終貼靠凹模型腔以前板材的變形非常自由，成形過程中無法實(shí)現(xiàn)對(duì)板材局部變形的有效控制。因此，無法成形形狀復(fù)雜的板材零件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有板材零件成形方法無法成形變形量大、形狀復(fù)雜的零件的問題，進(jìn)而提出一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法。本發(fā)明為解決上述問題采取的技術(shù)方案是本發(fā)明的步驟如下步驟一、將待成形板坯放置在凹模座上，調(diào)整液壓缸的柱塞桿的位置，使凹模的上表面與待成形板坯的下表面接觸；步驟二、壓板向下運(yùn)動(dòng)將待成形板坯壓緊在凹模座的上表面上，壓板的下表面與待成形板坯的上表面形成密閉空腔；步驟三、通過壓板上方開設(shè)的通孔向空腔注射高壓流體介質(zhì)；步驟四、通過控制液壓缸的柱塞桿下移，使凹模及待成形板坯同步向下移動(dòng)直至待成形板坯完全成形；步驟五、成形結(jié)束后，泄除高壓流體介質(zhì)，抬起壓板，使凹模向上運(yùn)動(dòng)并頂出成形后的板坯。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用剛性凹模作為待成形板坯的背面支撐，只需要控制剛性凹模的位移即可直接控制待成形板坯的變形過程；采用剛性凹模作為待成形板坯的背面支撐，因板材將受到一定摩擦力作用，可防止中間變形區(qū)板材缺少約束、變形不可控制的問題；采用剛性凹模作為待成形板坯的背面支撐，可以避免板材背面采用高壓流體介質(zhì)做支撐所帶來的密封困難；板材正面的高壓流體介質(zhì)的壓力在能夠使待成形板坯跟隨凹模一起下移的前提下無需精確控制，可根據(jù)具體需要增加或降低。本發(fā)明可成形變形量大、 形狀復(fù)雜的零件。


圖1是本發(fā)明采用脹形工藝時(shí)初始狀態(tài)示意圖，圖2是本發(fā)明采用脹形工藝時(shí)成形狀態(tài)示意圖，圖3是本發(fā)明采用熱態(tài)脹形工藝時(shí)初始狀態(tài)示意圖，圖4是本發(fā)明采用熱態(tài)脹形工藝時(shí)成形狀態(tài)示意圖，圖5是本發(fā)明采用拉深工藝時(shí)初始狀態(tài)示意圖，圖6是本發(fā)明采用拉深工藝時(shí)成形狀態(tài)示意圖，圖7是本發(fā)明采用熱態(tài)拉深工藝時(shí)初始狀態(tài)示意圖，圖8 是本發(fā)明采用熱態(tài)拉深工藝時(shí)成形狀態(tài)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1至圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的具體步驟如下步驟一、將待成形板坯1放置在凹模座2上，調(diào)整液壓缸4的柱塞桿5的位置，使凹模3的上表面與待成形板坯1的下表面接觸；步驟二、壓板6向下運(yùn)動(dòng)將待成形板坯1壓緊在凹模座2的上表面上，壓板6的下表面與待成形板坯1的上表面形成密閉空腔7 ；步驟三、通過壓板6上方開設(shè)的通孔8向空腔7注射高壓流體介質(zhì)9 ；步驟四、通過控制液壓缸4的柱塞桿5下移，使凹模3及待成形板坯1同步向下移動(dòng)直至待成形板坯1完全成形；步驟五、成形結(jié)束后，泄除高壓流體介質(zhì)9，抬起壓板6，使凹模3向上運(yùn)動(dòng)并頂出成形后的板坯。本實(shí)施方式可在脹形工藝和拉深工藝中使用。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖1、圖2、圖5和圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的步驟三中高壓流體介質(zhì)9是l-200Mpa的液態(tài)高壓流體介質(zhì)9。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1、圖2、圖5和圖6說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的步驟三中高壓流體介質(zhì)9是I-IOOMpa的氣態(tài)高壓流體介質(zhì)9。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖3、圖4、圖7和圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的凹模座2和凹模3上插裝有若干個(gè)加熱棒 10。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖3、圖4、圖7和圖8說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的待成形板坯1是在50°C -600°C的加熱狀態(tài)下成形的。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
四相同。
權(quán)利要求
1.一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法，其特征在于所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法的具體步驟如下步驟一、將待成形板坯⑴放置在凹模座⑵上，調(diào)整液壓缸⑷的柱塞桿(5)的位置， 使凹模(3)的上表面與待成形板坯(1)的下表面接觸；步驟二、壓板(6)向下運(yùn)動(dòng)將待成形板坯(1)壓緊在凹模座O)的上表面上，壓板(6) 的下表面與待成形板坯(1)的上表面形成密閉空腔(7)；步驟三、通過壓板(6)上方開設(shè)的通孔⑶向空腔(7)注射高壓流體介質(zhì)(9)；步驟四、通過控制液壓缸(4)的柱塞桿( 下移，使凹模C3)及待成形板坯(1)同步向下移動(dòng)直至待成形板坯(1)完全成形；步驟五、成形結(jié)束后，泄除高壓流體介質(zhì)(9)，抬起壓板(6)，使凹模(3)向上運(yùn)動(dòng)并頂出成形后的板坯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法，其特征在于步驟三中高壓流體介質(zhì)(9)是l-200Mpa的液態(tài)高壓流體介質(zhì)(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種采用位移控制方式的板材背面加工成形方法，其特征在于步驟三中高壓流體介質(zhì)(9)是I-IOOMpa的氣態(tài)高壓流體介質(zhì)(9)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法，其特征在于所述凹模座( 和凹模C3)上插裝有若干個(gè)加熱棒(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法，其特征在于所述待成形板坯(1)是在50°C -600°C的加熱狀態(tài)下成形的。
全文摘要
一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法，它涉及一種板材成形方法，具體涉及一種采用位移控制方式的板材背面加壓成形方法。本發(fā)明為了解決現(xiàn)有板材零件成形方法無法成形變形量大、形狀復(fù)雜的零件的問題。本發(fā)明的步驟為將待成形板坯放置在凹模座上，調(diào)整液壓缸的柱塞桿的位置，使凹模的上表面與待成形板坯的下表面接觸；壓板向下運(yùn)動(dòng)將待成形板坯壓緊在凹模座的上表面上，壓板的下表面與待成形板坯的上表面形成密閉空腔；通過壓板上方開設(shè)的通孔向空腔注射高壓流體介質(zhì)；通過控制液壓缸的柱塞桿，使凹模及待成形板坯同步向下移動(dòng)直至待成形板坯完全成形。本發(fā)明用于板材脹形工藝或拉深成形工藝中。
文檔編號(hào)B21D26/025GK102513435SQ20111042112
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者何祝斌, 苑世劍 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)