[发明专利]一种零件液压拉伸成形方法

说明书

本发明涉及一种零件液压拉伸成形方法，包括如下步骤：(1)把凸模、凹模和压边圈装配于压机上；(2)使凹模液室充满液体介质；(3)将板料置于凹模上表面，压力机的过渡垫板向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；(4)压力机的上模板向下运动带动凸模下行，凸模持续下行至距离液室底壁5‑10mm时停止，增大压边力，增大液室压力；上模块上升凸模回退0.5‑3mm(5)卸掉液室压力，压力机复位，获得最终产品。本发明通过采用增大压边力、凸模少量回退和液室增压的方式，从而达到减小法兰边与零件连接处的圆角半径的目的。

技术领域

本发明涉及一种零件液压拉伸成形方法，尤其是涉及航空航天各类难成形复杂薄壁结构的罩体类零件特征板材充液成形方法。

背景技术

罩体类钣金件主要包含整流罩、灯罩、油箱等通过板材拉伸的成形类零件，在航空航天领域，整流罩属于复杂薄壁结构的罩体类零件，形状一般呈流线型曲面结构，外形不规则，形状各异，种类多，其功能是保护内部元器件不受气动力、气动热和声振等环境影响，该类零件可采用落压成形、钢模拉伸、爆炸成形等工艺方法。目前，航天企业普遍采用落压成形和落压成形与焊接相结合的方法，加工过程中极易产生褶皱、裂纹、减薄量大、表面质量差等质量问题，，普遍存在质量稳定性差、工序多、过程繁琐、劳动强度大、效率低、需中间热处理、成本高、对技术工人的技能水平要求高等问题。

现有技术中采用充液拉伸成形方法制造该类零件，是采用水介质作为拉伸凹模，拉伸成形过程板料在液压的作用下，促使板料向凸模贴合，进而成形出与凸模形状一致的零件。

充液拉伸的过程首先是在凹模型腔内充满水介质，将板材置于凹模之上，压边圈下行合模并施加一定的压力。然后，凸模下行，同时开启液压系统，凹模型腔内液压增大，保持一定值到拉伸结束。最后，拉伸达到预定值，卸掉液压，凸模、压边圈回程，取出零件，完成充液拉伸成形。

充液拉伸其显著特点是成形极限高，零件的表面质量高。但是由于材料成形性能差，阴模圆角半径较大，成形后零件不能达到产品质量要求。

此外当液室压力较小时，变形早期，在悬空带区域将会发生起皱现象，成形中不足以将皱纹展平，而是随着凸模行程有增大趋势，继而引起法兰部分增厚，若法兰增厚过大，板料流入困难，进一步拉深将会破裂。当液室压力足够大时，收敛部分在液室压力的作用下将出现反胀，反胀有利于形成有益摩擦，但是，反胀压力过大，容易出现破裂，也会因反胀量过大出现起皱。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种零件液压拉伸成形方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

（1）把凸模、凹模和压边圈装配于压力机上；

（2）打开进液管路的电磁阀和加压泵，使凹模液室充满液体介质；

（3）将板料置于凹模上表面，压力机的压边滑块向下运动向压边圈施加压边力，使压边圈下行并夹紧板料；

（4）压力机的上模板向下运动带动凸模下行，继而带动板料进入凹模液室；继续下行时，液室内液体受压，将板料贴紧凸模，凸模持续下行至距离液室底壁5-10mm时，凸模停止下行，增大压边力至，打开进液管路的电磁阀和加压泵，增大液室压力至5-10Mpa并保持2-3秒；上模板上升凸模回退0.5-3mm，保持秒；

（5）卸掉液室压力，压力机的上模板向上运动，压边滑块向上运动，板料成形零件与凸模和凹模分离。

充液拉伸的特点是板料在液压作用下，同时对板料的法向压力增大，使得凸模与板料接触的摩擦力增大，即凸模与板料之间形成“有益摩擦”，同时板料所受的径向拉应力减小，抑制了板材的减薄，降低了危险截面的破裂趋势。在液压的作用下，板料法兰处和凹模之间形成“溢流润滑的效果”，减小了凹模圆角处板料和凹模圆角的摩擦，从而减小了法兰区变形阻力，进一步降低了板料的径向拉应力，提高了传力区承载能力，进而降低破裂趋势。