[發明專利]一種金屬件底部增厚的板鍛造成形方法及其模具

在審

• 申請號: 201810934747.2
• 申請日: 2018-08-16
• 公開（公告）號: CN109079074A
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 董文正;李彥濤;林啟權;張存園
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: B21J13/02
• 分類號: B21J13/02;B21J5/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

本發明公開了一種金屬件底部增厚的板鍛造成形方法及其模具，包括以下步驟，S1：將預制板坯放在制坯凹模上，制坯模具上模向下運動，上波形凸模與預制板坯接觸，邊圈壓緊預制板坯，上波形凸模和壓力機下方輸出機構帶動制坯模具下模同速下行，使預制板坯在上下波形凸模之間成形波形結構制件；S2：保持制坯模具上模不動，制坯模具下模向上運動，進而對制坯凹模與壓邊圈之間的波形結構制件邊緣進行拉深或彎曲成底部帶波形的制坯；S3：將底部帶波形的制坯轉移至鐓擠增厚模具凹模中，壓力機帶動鐓擠凸模下行，壓平底部帶波形制坯的底部波形結構，增加底部厚度。本發明能夠成形帶極小圓角、壁薄底厚、高尺寸精度的金屬件，降低成形載荷，提高模具壽命。

技術領域

本發明涉及金屬材料板鍛造(塑性)成形加工技術領域，特別是涉及一種金屬件底部增厚的板鍛造成形方法及其模具。

背景技術

近年來，隨著制造業向著綠色制造和智能制造的方向發展，滿足產品輕量化生產的要求，尤其是對航空航天、汽車、電子電器等領域的結構配件的生產極為重要。目前，對于壁薄底厚，且帶有較小圓角的金屬件加工采用棒坯反擠壓成形、變薄拉深成形、旋壓成形等傳統成形工藝，然而這些成形工藝存在載荷大、工序多、零件結構尺寸受限等問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種金屬件底部增厚的板鍛造成形方法及其模具，以解決上述現有技術存在的問題，能夠有效地降低成形載荷，減少工序，克服復雜零件結構尺寸受限的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種金屬件底部增厚的板鍛造成形方法，包括以下步驟：

S1：將預制板坯放置到制坯凹模上，壓力機上方輸出機構帶動與之連接的制坯模具上模向下運動，使安裝在所述制坯模具上模的上波形凸模與所述預制板坯接觸，同時安裝在所述制坯模具上模的壓邊圈彈簧壓縮，在所述壓邊圈彈簧的作用下，壓邊圈壓緊所述預制板坯，隨后所述上波形凸模繼續下行，與所述壓力機下方輸出機構連接的制坯模具下模保持以所述制坯模具上模相同的速度帶動所述制坯凹模下行，使所述預制板坯在上波形凸模與固定的下波形凸模之間成形所需要的帶波形結構制件；

S2：保持所述制坯模具上模不動，所述制坯模具下模向上運動，壓縮所述壓邊圈彈簧，進而對所述制坯凹模與所述壓邊圈之間的所述帶波形結構制件邊緣進行拉深或彎曲，獲得底部帶波形制坯；

S3：將所述帶波形制坯轉移放入鐓擠增厚模具凹模中，壓力機帶動鐓擠成形模具的上模向下運動，使所述帶波形制坯的底部波形結構在鐓擠增厚模具凸模作用下壓平，增加所述帶波形制坯的底部厚度，成形所需的底部增厚金屬件。

優選地，所述預制板坯為圓板或多邊形板或異形板或長條形。

優選地，所述步驟S1中的所述預制板坯至少能夠成形一個波形結構，所述波形結構的個數為1的整數倍。

優選地，所述步驟S2中的所述帶波形制坯的橫截面形狀為方形或圓形或異形，同一所述帶波形制坯的不同高度的橫截面大小相同或不同；所述步驟S2中的所述帶波形制坯為彎曲件時，兩側壁對稱或不對稱，且所述帶波形制坯的兩側壁與所述帶波形制坯的底部的夾角大小為任意角度。

優選地，所述步驟S2中的所述帶波形制坯成形后開模，所述帶波形制坯在所述壓邊圈彈簧的復位作用下脫離所述上波形凸模，所述下波形凸模固定不動，從而所述制坯凹模回程時將所述帶波形制坯頂出凹模，完成脫模。

優選地，所述步驟S3若對所述步驟S1所成形的所述帶波形結構制件直接進行鐓擠增厚時，跳過所述步驟S2，所述鐓擠增厚模具上模需設置壓邊工具，對增厚區域以外的所述帶波形結構制件加壓，所述鐓擠增厚模具凹模模口的形狀和尺寸與所述帶波形結構制件的形狀和尺寸相符。

優選地，利用所述步驟S3對所述步驟S1所成形的所述帶波形結構制件或所述步驟S2所成形的所述帶波形制坯進行鐓擠增厚時，采用室溫鐓擠成形或加熱鐓擠成形。