专利汇可以提供复杂曲面空腔零件液压成形装置及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且复杂曲面空腔零件液压成形装置及方法,它涉及一种金属板材成形装置和方法,以解决现有用于复杂曲面零件的 冲压 和 拉深 成形技术存在 焊接 变形 大,焊接残余应 力 较高的问题,以及双板液压成形技术存在在成形初期,需要较大的合模力压制双 板坯 以保证充液口的液体密封,在成形复杂曲面空腔零件时,导致型腔两端的板坯很难流入模具型腔,较大的胀形变形使壁厚减薄,零件难以成形的问题。它包括上模、下模、下充液镶 块 、上充液镶块、弹性部件、第一 密封圈 和第二密封圈,上凹槽内有上至下依次设置有弹性部件和上充液镶块,下凹槽内设置有下充液镶块,第二密封槽内安装有第二密封圈。本 发明 用于复杂曲面空腔零件的成形。,下面是复杂曲面空腔零件液压成形装置及方法专利的具体信息内容。
1.复杂曲面空腔零件液压成形装置,所述装置包括上模(2)和下模(1),其特征在于:
所述装置还包括下充液镶块(3)、上充液镶块(4)、弹性部件(5)、第一密封圈(6)和第二密封圈(7),上模(2)的下端面上具有上型腔(2-1),下模(1)的上端面上具有下型腔(1-1),上模(2)和下模(1)完全闭合后上型腔(2-1)和下型腔(1-1)构成待成形零件的空腔(13),与上型腔(2-1)相邻的上模(2)的下端面上加工有一个上凹槽(2-2),下模(1)的上端面上与上凹槽(2-2)正对的位置处加工有一个下凹槽(1-3),上凹槽(2-2)内由上至下依次设置有弹性部件(5)和上充液镶块(4),弹性部件(5)分别与上模(2)和上充液镶块(4)固定连接,上充液镶块(4)与上凹槽(2-2)的侧壁滑动接触,上充液镶块(4)的下端面上具有凹坑(4-1),凹坑(4-1)的表面为半球面,位于上型腔(2-1)和上凹槽(2-2)之间的上模(2)的下端面设置有第一凹槽(2-4),位于第一凹槽(2-4)和凹坑(4-1)之间的上充液镶块(4)的下端面上设置有第二凹槽(4-3),上模(2)和下模(1)完全闭合后第一凹槽(2-4)和第二凹槽(4-3)连通,且第一凹槽(2-4)和第二凹槽(4-3)高度相同,所述第一凹槽(2-4)和第二凹槽(4-3)用于上板坯(10)形成凸埂(10-1),下凹槽(1-3)内设置有下充液镶块(3),下充液镶块(3)与下模(1)的侧壁滑动接触,下充液镶块(3)的上端面上与凹坑(4-1)正对的位置处设置有一个与凹坑(4-1)相配合的凸棱(3-1),凸棱(3-1)的表面为半球面,下模(1)的侧壁面加工有指向下充液镶块(3)的第一通道(1-2),下充液镶块(3)的下端面上加工有穿过凸棱(3-1)并与第一通道(1-2)连通的第二通道(3-5),位于第二通道(3-5)外侧的下充液镶块(3)的下端面上设置有第一密封槽(3-4),第一密封槽(3-4)内安装有第一密封圈(6),下充液镶块(3)的上端面上沿凸棱(3-1)的周向设置有齿(3-2),上充液镶块(4)的下端面上与齿(3-2)相对应的位置处设置有与齿(3-2)相咬合的齿槽(4-2),位于齿(3-2)外侧的下充液镶块(3)的上端面上设置有第二密封槽(3-3),第二密封槽(3-3)内安装有第二密封圈(7),上充液镶块(4)与下充液镶块(3)通过齿(3-2)和齿槽(4-2)相咬合的结构方式以及第二密封圈(7)密封的方式实现密封。
2.根据权利要求1所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置,其特征在于:所述弹性部件(5)为弹簧。
3.根据权利要求1所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置,其特征在于:所述弹性部件(5)为由聚氨酯制成的弹性部件。
4.根据权利要求1所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置,其特征在于:所述弹性部件(5)为由橡胶制成的弹性部件。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置,其特征在于:所述装置还包括第三密封圈(12),位于上型腔(2-1)的外侧的上模(2)的下端面上设置有一圈第三密封槽(2-5),第三密封槽(2-5)内安装有第三密封圈(12),上模(2)的侧壁面上加工有与上型腔(2-1)连通的第三通道(2-6)。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置,其特征在于:所述装置还包括第四密封圈(8),位于下型腔(1-1)外侧的下模(1)的上端面上设置有一圈第四密封槽(1-5),第四密封槽(1-5)内安装有第四密封圈(8),下模(1)的侧壁面上加工有与下型腔(1-1)连通的第四通道(1-4)。
7.利用如权利要求1至6的任意一个权利要求所述的复杂曲面空腔零件液压成形装置实现复杂曲面空腔零件成形方法,其特征在于:所述的复杂曲面空腔零件液压成形方法的具体步骤为:
步骤一、根据复杂曲面空腔零件的结构设计板坯形状,采用冲孔或钻孔的方法,在下板坯(9)的一端上加工一个和凸棱(3-1)的形状大小相同的凸孔(9-1),采用压制的方法在上板坯(10)的与第一凹槽(2-4)和第二凹槽(4-3)对应位置处压制出凸梗(10-1),以保证成形过程中高压液体的充入;
步骤二、将下板坯(9)和上板坯(10)沿周边对焊形成封闭的焊缝(11),构成双板坯件;
步骤三、将焊接后的下板坯(9)和上板坯(10)形成的双板坯件放在下模(1)上,使下板坯(9)上的凸孔穿过下充液镶块(3)上的凸棱(3-1),上板坯(10)的凸梗(10-1)的部分进入第一凹槽(2-4)和第二凹槽(4-3)内;
步骤四、上模(2)向下运动与下模(1)合模,在合模的过程中,在弹性部件(5)的作用下,上充液镶块(4)首先与双板坯件接触,上充液镶块(4)和下充液镶块(3)之间的双板坯件被逐渐压紧,在压紧过程中,上板坯(10)的凸梗(10-1)的端部被凸棱(3-1)和凹坑(4-1)压制出一个与凸棱(3-1)或凹坑(4-1)相配合的凸起,直至下模(2)和上模(1)完全闭合,此时,上模(2)上施加合模力F;
步骤五、经第一通道和第二通道(7)注入液体压力为P的液体,液体通过下板坯(9)与凸梗(10-1)之间的间隙充入下板坯(9)与上板坯(10)之间,位于上型腔(2-1)和下型腔(1-1)之间的上板坯(10)和下板坯(9)发生拉深和胀形的复合变形,上板坯(10)逐渐贴靠在上型腔(2-1)的型腔面上,下板坯(9)逐渐贴靠在下模型腔(1-1)的型腔面上;
步骤六、增加合模力F和液体压力P,上板坯(10)完全紧密贴合在上型腔(2-1)的型腔面上,下板坯(9)完全紧密贴合在下型腔(1-1)的型腔面上,成形得到复杂曲面空腔零件;
步骤七、成形结束后,通过第一通道(1-2)和第二通道(3-5)导出液体,打开上模(2)和下模(1)取出成形后的复杂曲面空腔零件。
8.根据权利要求7所述的复杂曲面空腔零件液压成形方法,其特征在于:步骤五中经第一通道(1-2)和第二通道(3-5)注入液体,同时,向上型腔(2-1)内充入液体压力为P2的液体,且P2小于P,P-P2记为ΔP2,其中ΔP2的取值范围为1MPa~100MPa,液体压力为P2的液体对上板坯(10)施加背向压力。
9.根据权利要求7所述的复杂曲面空腔零件液压成形方法,其特征在于:步骤五中经第一通道(1-2)和第二通道(3-5)注入液体,同时,向下型腔(1-1)内充入液体压力为P1的液体,且P1小于P,P-P1记为ΔP1,其中,ΔP1的取值范围为1MPa~100MPa,液体压力为P1的液体对下板坯(9)施加背向压力。
10.根据权利要求7所述的复杂曲面空腔零件液压成形方法,其特征在于:步骤五中经第一通道(1-2)和第二通道(3-5)注入液体,同时,向上型腔(2-1)内充入液体压力为P3的液体,且P3小于P,P-P3记为ΔP3,其中ΔP3的取值范围为1MPa~100MPa,液体压力为P3的液体对上板坯(10)施加背向压力,向下型腔(1-1)内充入液体压力为P4的液体,且P4小于P,P-P4记为ΔP4,其中ΔP4的取值范围为1MPa~100MPa,液体压力为P4的液体对下板坯(9)施加背向压力。
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