[发明专利]浮动式压边液压双向单模深拉成形装置及成形方法

说明书

本发明提供一种浮动式压边液压双向单模深拉成形装置及成形方法，成形装置包括缸体、浮动式压边活塞组件、导程盖、冲头组件和液压介质，导程盖固定在缸体的顶端，便于冲头组件上下运动，浮动式压边活塞组件位于缸体内，用于压紧板料的边缘，液压介质存储在浮动式压边活塞组件与缸体形成的密闭腔体内；浮动式压边活塞组件包括活塞本体、压板、上压边圈和紧固上压边圈压杆，压板固定在活塞本体的顶部，紧固上压边圈压杆与压板螺纹连接，迫使上压边圈将板料压紧在活塞本体的内台沿上。本发明在深拉的过程中带动板料反向拉深，不仅使板料成形初期会出现均匀变形，同时可以实现在同样深度拉深的情况下，比传统的深拉成形的冲头节约一半的移动位移。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及一种浮动式压边液压双向单模深拉成形装置及成形方法，用于成形深拉曲面件。

背景技术

目前，深拉成形是常用于针对薄壁曲面件成形的制造工艺，已在航空、航天、汽车行业得到广泛应用，然而，传统的深拉成形工艺对较大的薄壁曲面件进行深拉时，深拉高度越大极易在过渡圆角和悬空区产生开裂缺陷，为了顺利完成成形，需要在成形过程中进行多道次深拉和退火等复杂工艺才能成形，因此会出现成形效率低，制成品质量差的问题。

通过检索国内外专利，关于采用液体介质深拉成形的专利比较多，其中比较典型的一篇是公开号为CN111589931A的中国专利，其工作原理是：首先在静液池内充注液体并保持一定的压力，动液池被顶起到设定位置后在动液池内充注液体，将板料放置在动静组合液池上面；动液池液压系统启动实现板料预胀和对动液池内液体控压；压料板、凸模及板料组成的密闭空间和液压系统相连通，液体压力作用在板料上表面，实现板料上表面压力加载并过程控制；凸模下行至与动液池底部接触后，凸模和动液池一块下行，动静液池间密封失去作用，动静液池间液体通过动静液池的间隙连通，液体压力作用到板料上；凸模继续下行，静液池内液体和板料上表面压力按照设置的压力和凸模行程曲线变化直至成形结束。该专利即使是采用了动、静液池的成形方法，然而依然没有脱离传统的单向深拉技术。

双向拉深技术如公开号为CN101244439A的中国专利，其工作原理是：板料夹紧在压边装置与凹模之间，先通过模板带动凹模向下移动，环形油腔内的油液被挤入增压油缸油腔、正拉深凹模高压油腔、反拉深凹模高压油腔，完成板料的正向拉深，当反拉深凹模高压油腔的压力足够高时，正拉深凸模7向上运动，完成板料的反向拉深。但该专利存在如下问题：

1、该专利具有多个液压腔，需要精确计算每个液压腔的注油量，注油量过多或过少都无法实现板料的正向拉深或反向拉深。

2、该专利是对料板整体进行正向拉深与反向拉深，但未对料板的压边进行反向拉深。

3、当反拉深凹模高压油腔的压力增大时，反拉深凹模高压油腔的油液可能会反流回到环形油腔，无法带动正拉深凸模向上运动，而推动整个装置向上运动。

发明内容

为提高薄壁件的成形性能，本发明提出一种浮动式压边液压双向单模深拉成形装置及成形方法，该成形方法最大创新点是在深拉的过程中压边圈带动板料反向拉深，因此不仅使板料成形初期会出现均匀变形，同时可以实现在同样深度拉深的情况下，比传统的深拉成形的冲头节约一半的移动位移。

为实现上述目的，本发明采用以下具体技术方案：

本发明提供的浮动式压边液压双向单模深拉成形装置，包括缸体、浮动式压边活塞组件、导程盖、冲头组件和液压介质，导程盖固定在缸体的顶端，便于冲头组件上下运动，浮动式压边活塞组件位于缸体内，用于压紧待成形板料的边缘，浮动式压边活塞组件与缸体密封接触形成密闭腔体，液压介质存储在密闭腔体内；浮动式压边活塞组件包括活塞本体、侧壁密封圈、压板、上压边圈、紧固上压边圈压杆和螺栓，侧壁密封圈套设在活塞本体上，使活塞本体与缸体之间形成密闭腔体，压板通过螺栓固定在活塞本体的顶部，紧固上压边圈压杆与压板螺纹连接，迫使上压边圈将待成形板料压紧在活塞本体的内台沿上。