[發明專利]一種底部中空類薄壁零件的軟模成形裝置及方法

有效

• 申請號: 201710844829.3
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107377732B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 高鐵軍;呂陽杰;劉小軍;姚永杰
• 申請（專利權）人: 沈陽航空航天大學
• 主分類號: B21D26/031
• 分類號: B21D26/031;B21D26/029
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

一種底部中空類薄壁零件的軟模成形裝置及方法，剛性凹模與軟模介質剛性倉由上至下布置，柱塞頂端延伸至軟模介質剛性倉內，軟模介質位于柱塞上方的軟模介質剛性倉內；板坯固定裝夾在剛性凹模與軟模介質剛性倉之間，板坯預制孔密封組件安裝在板坯的預制孔處。軟模成形方法步驟為：選取加工有預制孔的板坯，將板坯預制孔密封組件安裝到板坯預制孔上；再將該板坯放置到軟模介質剛性倉上方；控制剛性凹模下壓，完成板坯的壓邊；控制柱塞上移，通過軟模介質對板坯連續施加成形力，直到板坯在剛性凹模內完全成形；控制柱塞下移，卸載軟模成形力；控制剛性凹模上移，取下底部中空類薄壁零件，卸除零件上的板坯預制孔密封組件，完成零件清理。

技術領域

本發明屬于鈑金沖壓成形技術領域，特別是涉及一種底部中空類薄壁零件的軟模成形裝置及方法。

背景技術

目前，想要完成底部中空類薄壁零件的成形加工，最常采用的成形加工方式為通過剛性模具進行先拉深后沖孔或拉深翻邊復合成形的方式，即剛模成形。

但是，剛模成形始終存在一些缺陷無法克服，在通過剛性模具對板坯進行拉深沖孔時，剛性模具極易對板坯的表面造成劃痕和劃傷，而且板坯在成形過程中，板坯的流動性能、變形能力和成形質量也會受到剛性模具的影響，特別是容易導致板坯產生局部變形、過度減薄及頸縮等質量缺陷，因此無法很好的保證板坯的成形性能。

鑒于剛模成形存在的缺陷，軟模成形方式越來越多被應用。目前，由于要考慮軟模介質的密封性，只能采用無預制孔的板坯，然后對無預制孔的板坯進行拉深或脹形的方式進行成形，當板坯成形后，還需要將成形件的底部區域切除，從而形成底部中空結構，此時才算完成底部中空類薄壁零件的成形加工。

但是，板坯在進行拉深或脹形時，由于板坯無預制孔，軟模成形過程中非常不利于板坯的流動，容易導致零件壁厚的過度減薄或破裂，因此也無法很好的保證板坯的成形性能。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種底部中空類薄壁零件的軟模成形裝置及方法，與剛模成形相比，不會對板坯表面造成劃痕和劃傷，不會對板坯的流動性能、變形能力和成形質量造成影響，能夠避免板坯產生局部變形、過度減薄及頸縮等質量缺陷；與傳統的軟模成形相比，板坯允許帶有預制孔，并且能夠保證軟模介質的密封性，而且更加有利于板坯的流動，能夠有效避免零件壁厚出現過度減薄或破裂缺陷；本發明能夠有效保證板坯的成形質量和成形性能。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種底部中空類薄壁零件的軟模成形裝置，包括剛性凹模、軟模介質、軟模介質剛性倉、柱塞及板坯預制孔密封組件；所述剛性凹模與軟模介質剛性倉由上至下布置，且剛性凹模的型腔朝下；所述柱塞頂端延伸至軟模介質剛性倉內，所述軟模介質位于柱塞上方的軟模介質剛性倉內；板坯固定裝夾在剛性凹模與軟模介質剛性倉之間，所述板坯預制孔密封組件安裝在板坯的預制孔處。

所述板坯預制孔密封組件包括下密封板及上密封板，所述下密封板與上密封板扣合安裝在板坯的預制孔孔口上，在下密封板與板坯之間、上密封板與板坯之間均安裝有密封圈，且下密封板與上密封板之間通過若干緊固螺釘相固連；在所述剛性凹模的型腔頂部內壁面上開設有上密封板讓位凹槽。

一種底部中空類薄壁零件的軟模成形方法，采用了所述的軟模成形裝置，包括如下步驟：

步驟一：根據底部中空類薄壁零件的尺寸參數、流動性能及成形性能選取板坯，并在板坯上加工出預制孔；

步驟二：將提前準備好的板坯預制孔密封組件安裝到板坯的預制孔上；

步驟三：將安裝有板坯預制孔密封組件的板坯放置到軟模介質剛性倉上方，然后控制剛性凹模下壓，將板坯的外周側邊沿部分壓緊在剛性凹模與軟模介質剛性倉之間；

步驟四：控制柱塞上移，通過軟模介質對板坯連續施加成形力，使板坯的邊緣和預制孔處的材料向變形區流動，直到板坯在剛性凹模的型腔內完全成形；