[發明專利]腔體件低內壓成形方法

有效

• 申請號: 201310418901.8
• 申請日: 2013-09-14
• 公開（公告）號: CN103464562A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 徐成林;劉世寶;宋寶陽;王廣盛;李漢盈;付成林;富壯;王建生;謝連慶;王麗芬;唐澤遷;李海平;侯杰;王念強
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033;B21D26/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王淑秋

技術領域

本發明屬于液壓成形技術領域，涉及一種腔體件低內壓成形方法。

背景技術

內高壓成形是近年來得到快速發展的一種腔體件成形工藝，內高壓成形的優點是可以成形變截面形狀和尺寸的腔體類零件,尤其是截面周長變化不大的管類零件，更適合內高壓成形。具體成形工藝過程如下：

管坯------（預成形）------終成形模具合模保壓------管坯兩端密封------管內充入介質------向管內介質加壓------零件成形------打開密封------釋放管內介質------取出零件，完成一個工作循環。

腔體件成形目前大多采用內高壓成形工藝，內高壓成形的基本原理是以管材作坯料，通過管材內部施加超高壓液體和軸向加力補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需工件，基本過程是將初始管件放入模具型腔（該型腔的內形與所需制造的產品外形一致）下模，然后在壓機作用下上模下行實現合模，最后在管件內部施加內壓，同時在管件的兩端用沖頭沿管件的軸向施加軸向力，于是管材在內壓及軸向力的綜合作用下向模具型腔流動直到成形的管件與型腔內壁接觸，最后成形為型腔形狀。但內高壓成形需要高壓源，高壓源對液壓元器件和管路要求非常高，另外內高壓成形還需要合模壓床，合模壓力要求也非常高，因此合模壓床相關零件不僅要求足夠的強度而且壓床整體要具有足夠的結構剛性，以保證內高壓成形過程中，上模不能浮起。這就造成內高壓成形設備造價昂貴，內高壓成形的零件成本居高不下。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種不需要高壓源，且對合模壓床、模具及液壓元器件性能要求不高，整體設備成本低、性能穩定的腔體件低內壓成形方法。

為了解決上述技術問題，本發明的腔體件低內壓成形方法包括下述步驟：

步驟一：將成形模具的上模和下模、上夾緊頭和下夾緊頭放到合模壓床上，然后將腔體毛坯放到成形模具的下模上，控制合模壓床使上夾緊頭和下夾緊頭相向而行，將腔體毛坯的兩端夾緊；

步驟二：將兩個密封頭分別插入腔體毛坯的兩端，實現對腔體毛坯的密封；

步驟三：通過兩個密封頭的導流通道向腔體毛坯內注入液體介質；

步驟四：控制合模壓床的上模下行對腔體毛坯加壓，在加壓過程中使腔體內的液體介質壓力按照設定的工藝要求變化，直至腔體毛坯與上模、下模的型面貼合，腔體件成形；

步驟五：抽出兩個密封頭，使腔體件內的液體介質排出；

步驟六：控制合模壓床使上模、上夾緊頭和下夾緊頭回程，取出腔體件。

所述腔體件可以是加壓過程中體積不變的腔體件，也可以是加壓過程中體積減小的腔體件。

對于變形過程中體積不變的腔體件，液體介質在加壓過程中體積保持不變；對于變形過程中體積減小的腔體件，可以通過溢流的方法使腔體內液體介質的壓力按照設定的工藝要求變化。

所述上夾緊頭和下夾緊頭與密封頭端部采用錐面配合結構，在變形過程中利用兩個密封頭對腔體毛坯的兩端施加壓力。

本發明涉及一種腔體件成形工藝方法，這種方法首先將腔體毛坯內充滿液體介質，腔體毛坯兩端密封，然后利用合模壓床和成形模具對腔體毛坯施壓，腔體毛坯則發生變形，對于變形過程中體積減小的腔體件，腔體內部容積有變小的趨勢，腔體內液體介質壓力增高，通過溢流的方法使腔體內的壓力按照設定的工藝要求發生變化，在成形模具和液體介質的雙重作用下腔體毛坯逐漸成形為所要求形狀尺寸的零件。本發明的優點是：腔體零件成形過程中內部液體介質的壓力是被動建立的，零件是一種低內壓成形的工藝過程。腔體件內部壓力低，對液壓元器件要求也較低，設備投資少，并且性能穩定。腔體零件這種低內壓成形工藝效率與內高壓成形工藝效率相近，所以與內高壓成形工藝相比，低內壓成形的腔體件工藝制造成本低、應用前景廣闊。

附圖說明

圖1是本發明的腔體件低內壓成形方法的工裝示意圖。

圖2a、2b分別是某轎車縱臂零件加壓成形前和成形后的示意圖。

具體實施方式

下面以某轎車縱臂腔體件為例對本發明的腔體件低內壓成形方法作具體說明（參見圖1）。如圖2a、2b所示，該腔體件材料為碳鋼，腔體毛坯厚度t=2～5mm，管料直徑D=55～75mm。

步驟一：將成形模具的上模6和下模2、上夾緊頭4、8和下夾緊頭3、7放到合模壓床上，然后將腔體毛坯1放到成形模具的下模2上，控制合模壓床使上夾緊頭4、8和下夾緊頭3、7相向而行，將腔體毛坯1的兩端夾緊；