[發明專利]一種薄壁鈑金件沖壓成形方法

在審

• 申請號: 201611056681.9
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106734567A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 楊踴;高鐵軍;楊澤宇;蔡晉;盧海濤
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: B21D35/00
• 分類號: B21D35/00;B21D37/10;B21D26/021;B21D26/031;B21D3/16;C21D1/26
• 代理公司: 沈陽晨創科技專利代理有限責任公司21001
• 代理人: 樊南星

技術領域

本發明涉及薄壁鈑金件的沖壓成形技術方案設計和應用技術領域，特別提供了一種薄壁鈑金件沖壓成形方法。

背景技術

一種薄壁鈑金件為新材料0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼板材為原材料的沖壓件，屬于功能構件，對零件的制造質量和使用可靠性有較高要求。0Cr17Ni4Cu4Nb是一種馬氏體沉淀硬化不銹鋼，室溫沖壓性能較差，室溫延伸率不大于20％，根據試驗，厚度1mm的0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼板材普通沖壓拉深成形最大拉深比1.25-1.3。該零件成形變形量較大，通過計算其拉深比超過1.5，再加上零件最小成形轉接半徑僅為R1。因此，采用普通沖壓成形工藝無法直接沖壓成形出零件，見圖1。

目前這種薄壁鈑金件的成形制造工藝為：將零件分成兩個簡單的鈑金件，即件1和件2(見圖2、3)，分別單獨進行拉深成形；然后車加工出焊接配合面，通過氬弧焊接連接在一起成形零件毛坯；經過熱處理消除成形和焊接應力后，再用普通拉深模具沖壓校正獲得零件的全部形狀和尺寸，見圖4。

目前的制造工藝存在的主要問題有：一是零件為拼焊結構，零件表面存在的焊縫影響零件的外表質量和使用可靠性，零件在使用中有時出現焊縫裂紋問題，影響到產品的使用安全；二是拼焊結構造成零件的制造工藝流程長，零件制造成本高。

人們迫切希望獲得一種技術效果優良的薄壁鈑金件沖壓成形方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種技術效果優良的薄壁鈑金件沖壓成形方法。關鍵是解決一種薄壁鈑金件制造中存在的焊縫影響零件使用可靠性問題，目的是實現該類零件的整體沖壓成形，取消環形焊縫，從而消除焊縫帶來的使用安全隱患，同時縮短零件的制造流程，降低制造成本。

本發明提供了一種薄壁鈑金件沖壓成形方法，作為被加工件的薄壁鈑金件2材料為0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼板材；薄壁鈑金件2的最小成形轉接半徑為R1mm；其特征在于：首先使用前置工序將薄壁鈑金件整體毛坯預加工出大概輪廓，預加工后的半成品尺寸未到量，尤其是小曲率彎曲變形處仍需重點處理；0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼板材，材料室溫沖壓性能較差，室溫延伸率不大于20％，根據試驗，厚度1mm的0Cr17Ni4Cu4Nb不銹鋼板材普通沖壓拉深成形最大拉深比1.25-1.3。該零件成形變形量較大，通過計算其拉深比超過1.5，再加上零件最小成形轉接半徑僅為R1；因此，采用普通沖壓成形工藝無法直接沖壓成形出零件，薄壁鈑金件2見圖1；

然后使用專用的整體沖壓成形校正模具對待加工的薄壁鈑金件半成品進行沖壓成形處理得到合格品；所述整體沖壓成形校正模具構成如下：凹模1、凸模3、壓邊圈4、下模板5、連接螺栓6；其中：下模板5位于整個模具的下部，下模板5通過連接螺栓6和凸模1固定連接為一體；凸模1的上部設置有向上方凸出且與凹模1下部向內凹陷的部分相配合的結構；凸模3外部設置有環狀且能套裝整個凸模3的壓邊圈4，壓邊圈4能與凹模1下部下表面近邊沿處配合構成分別緊貼薄壁鈑金件2。參見圖9.

所述薄壁鈑金件沖壓成形方法，其特征在于：壓邊圈4下方還設置有能調整壓邊圈4高度的壓邊頂桿7，以便保證壓邊圈4能與凹模1下部下表面近邊沿處配合構成分別緊貼薄壁鈑金件2形成密封結構。

所述薄壁鈑金件沖壓成形方法，其特征在于：凸模3被粘性介質填充的腔室替換，下模板5中央處設置有能容納粘性介質的空腔9，被粘性介質填充腔室即能容納粘性介質的空腔9；空腔9上設置有用于向粘性介質世通過加力活塞10施加壓力以便幫助薄壁鈑金件2實現沖壓成形的孔道；所述粘性介質具體是半固態、能流動、具有一定應變速率敏感性的高分子聚合物。類似充液成形。

所述薄壁鈑金件沖壓成形方法，其特征在于：所述薄壁鈑金件沖壓成形方法具體要求是：首先按照整體沖壓成形工藝，是一種新的板料軟模成形技術；應用沖壓成形等面積原理，通過沖壓成形模擬軟件計算并經過實際試驗，以便確定零件毛料尺寸，見圖5；零件毛料直徑在滿足零件成形后尺寸的前提下應盡量小，以減小沖壓成形變形量，利于零件的成形；