[發明專利]薄板內高壓漸變成形裝置

有效

• 申請號: 201010116173.1
• 申請日: 2010-03-03
• 公開（公告）號: CN101791652A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 王鋒華;靳麗;董杰;鄭興偉;周娜;湯曉明;丁文江
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: B21D26/02
• 分類號: B21D26/02;B21D37/10;B21D37/12
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及的是一種金屬成形技術領域的方法，具體是一種薄板內高壓漸變成形裝置。

背景技術

鎂合金具有比重輕、比強度高等優點，在航空航天，電子通訊和交通運輸等產業有很大的應用潛力。鎂合金主要分為鑄造鎂合金和變形鎂合金。目前，大部分鎂合金零件采用鑄造法來實現的，但是，相對于鑄造鎂合金，變形鎂合金具有更加優良的力學性能，因此開發新型變形鎂合金及其變形工藝成為鎂合金的研究熱點。

在變形鎂合金中，鎂合金板材的應用最為廣泛，其中，板材拉深成形是鎂合金板材研究中的熱點。主要是，板材拉深成形的零件，在機械性能、尺寸精度和表面質量等方面具有顯著的優勢。對于鋁合金及其它合金，具有非常完善的拉深成形工藝，然而，鎂合金的工藝仍不成熟。主要是由于鎂合金為密排六方晶體結構，在室溫下塑性變形能力很差。但是，鎂合金在175～300℃的溫度范圍內，啟動其它滑移系，具有良好的成形性能。目前，對鎂合金溫熱拉深成形技術及其裝置有一些研究，但是，大部分裝置仍然無法成形大面積復雜零件，無法滿足尺寸精度和力學性能的要求。

經對現有技術文獻檢索發現，中國專利文獻號CN1895805A記載了一種“鎂合金板材溫熱充液拉深方法及其裝置”，由凸模、成形凹模、壓邊圈和工件組成。該技術在80～120℃溫度范圍內鎂合金薄板溫熱充液拉深成型。

進一步檢索發現，中國專利文獻號CN101172295A記載了一種“具有可動凸模的外殼液壓成形專用模具”，由拉深凸模、凹模、液壓室、壓邊圈和工件組成，屬于可動凸模作用下合金板材的液壓成形裝置。在凸模的作用下和液壓介質反壓力的作用下，成形與凸模型面相同的數碼相機及類似產品的外殼。該類專利都是采用剛體凸模，液壓介質腔體形成凹模，相對提高了鎂合金的成形性能，但是這類專利仍然是剛體凸模施壓，薄板會出現局部嚴重變形而損壞，無法成形大面積復雜零件。

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種薄板內高壓漸變成形裝置，解決現有技術中鎂合金拉深局部變形嚴重，無法成形大面積復雜零件的缺點以及鎂合金汽車門內板等復雜覆蓋件成形問題。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括：上模組件、下模組件、導向機構和壓板機構，其中：導向機構的上下兩端分別與上模組件和下模組件活動連接，壓板機構活動設置于下模組件并正對上模組件，待壓薄板位于上模組件和壓板機構之間。

所述的上模組件包括：上模板、上模框和凹模，其中：上模板和上模框固定連接，凹模與上模框固定連接，待壓薄板與凹模接觸連接，所述凹模和待壓薄板之間組成上液壓腔，該上液壓腔內設有液壓介質。

所述的下模組件包括：下模板和上模框，其中：下模板和下模框固定連接。

所述的壓板機構包括：壓邊圈、壓板、氮氣彈簧、限位柱和密封圈，其中：壓邊圈與壓板的一側固定連接并與待壓薄板相接觸，壓板的另一側分別與氮氣彈簧和限位柱相連接，氮氣彈簧和限位柱另外與下模組件相連接，所述待壓薄板、壓邊圈與壓板之間構成下液壓腔，該下液壓腔內設有液壓介質。

所述的液壓介質為高溫硅油，其耐高溫范圍為250～350℃。

所述的壓邊圈上設有壓延筋，該壓延筋為聚四氟乙烯制成，其耐高溫范圍為250～300℃。

所述的壓邊圈和壓板上設有密封圈，該密封圈為柔性石墨制成，其熱失重小的使用溫度范圍為200～600℃。

所述的凹模內均設有第一導流管和第一控制閥，該第一導流管位于凹模內且兩端分別與上液壓腔和第一控制閥相連接。

所述的壓邊圈和壓板內設有第二導流管，所述壓板的底部設有第二控制閥，其中，第二導流管的兩端分別與下液壓腔和第二控制閥相連接。

本發明裝置的核心在于采用液壓介質從正反兩個方向進行成形，下液壓腔內的正壓液壓介質的作用是，薄板受力均勻，避免剛性凸模邊緣的受力不均勻；上液壓腔內的反壓液壓介質的作用是，避免薄板局部接觸凹模，局部變形嚴重而損壞。

本發明裝置無剛性凸模，采用液壓介質正壓變形，同時采用液壓介質反壓成形，薄板受力均勻，可以一次成形凹模型面形狀對應的門內板等形狀復雜的零件；該裝置更換凹模方便，可以成形不同型面的零件；該裝置采用的液壓介質潤滑性好，表面質量好，尺寸精度高；該裝置可以成形鎂合金板件，也可以成形鋁合金等其他需要成形的板材。

附圖說明

圖1為本發明裝置的結構剖面圖。

圖2為上、下液壓腔的結構示意圖。

圖3為控制閥的結構示意圖。

具體實施方式