[發明專利]一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置與方法

在審

• 申請號: 202011072885.8
• 申請日: 2020-10-09
• 公開（公告）號: CN112091046A
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 陳名濤;王剛;鄭銘智
• 申請（專利權）人: 韶關學院
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D24/16;B21D51/10
• 代理公司: 廣州駿思知識產權代理有限公司 44425
• 代理人: 程毅

1.一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置，包括輾壓凸模(10)、凹模(20)和壓邊圈(30)，所述壓邊圈(30)設置在所述凹模(20)的上方，所述壓邊圈(30)用于將待成形的板料(40)夾持在所述壓邊圈(30)與所述凹模(20)之間，其特征在于，所述輾壓凸模(10)的端部設置有一圓錐形輾壓面(11)；所述輾壓凸模(10)可在所述凹模(20)內腔的軸向和徑向上運動，并可繞自身中心軸和所述凹模(20)內腔的中心軸轉動；

所述凹模(20)上設置有用于向所述凹模(20)內腔充入液體介質(50)的通道(60)，所述通道(60)上設置有充液閥(70)，所述充液閥(70)用于控制所述凹模(20)內腔的液體壓力。

2.根據權利要求1所述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置，其特征在于，所述輾壓凸模(10)的中心軸與豎直平面成一銳角a，且構成所述圓錐形輾壓面(11)的一圓錐母線(12)與所述板料(40)平行。

3.根據權利要求1所述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置，其特征在于，所述壓邊圈(30)上與所述板料(40)接觸的位置，設置有第一環形槽(31)，用于安裝第一密封圈(32)；所述凹模(20)上與所述壓邊圈(30)接觸的位置，設置有第二環形槽(21)，用于安裝第二密封圈(22)。

4.根據權利要求1所述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置，其特征在于，所述通道(60)設置在所述凹模(20)底部的中心位置。

5.根據權利要求1所述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置，其特征在于，所述凹模(20)內腔的上端口設置有圓角(23)。

6.一種筒形件輾壓充液拉深成形方法，其特征在于，采用如權利要求1-5任意一項權利要求所述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置對板料(40)進行拉深成形，具體包括以下步驟：

S1，將板料(40)放置于凹模(20)上，壓邊圈(30)下壓并與板料(40)接觸，對壓邊圈(30)施加壓邊力F；后打開充液閥(70)，向凹模(20)內腔內注入液體介質(50)，并使液體介質(50)保持一定壓力P；

S2，輾壓凸模(10)往下運動，同時輾壓凸模(10)繞自身中心軸轉動；輾壓凸模(10)接觸到板料(40)初始上端面后繼續往下運動一段距離h至一定高度位置，進而完成局部輾壓拉深；

S3，輾壓凸模(10)往上運動，脫離板料(40)并回到初始位置；

S4，輾壓凸模(10)在凹模(20)內腔的徑向運動一段距離r至一定水平位置；輾壓凸模(10)繞自身中心軸轉動，并往下運動至步驟S2中輾壓凸模(10)最后所在的高度位置處；

S5，輾壓凸模(10)繞自身中心軸轉動的同時，繞著凹模(20)內腔的中心軸以半徑r轉動；

S6，按順序重復步驟S3、步驟S4和步驟S5，其中輾壓凸模(10)在凹模(20)內腔徑向運動的距離r逐漸增大，直至完成該高度位置的輾壓拉深成形；

S7，輾壓凸模(10)再次往上運動，脫離板料(40)后回到初始位置；后按順序重復步驟S2、步驟S3、步驟S4、步驟S5和步驟S6，其中，輾壓凸模(10)接觸到板料(40)初始上端面后繼續往下運動的距離h逐漸增大；

經過輾壓凸模(10)多次下壓至不同的高度位置以及在凹模(20)的徑向運動至不同的水平位置，進而完成每個高度位置和水平位置的輾壓拉深成形，直到拉深距離達到設定的高度，最終完成筒形件成形，并取下零件。

7.根據權利要求6所述的筒形件輾壓充液拉深成形方法，其特征在于，所述輾壓凸模(10)在凹模(20)內腔的徑向運動的距離r的初始值小于所述輾壓凸模(10)外徑的一半。

8.根據權利要求6所述的筒形件輾壓充液拉深成形方法，其特征在于，所述輾壓凸模(10)接觸到板料(40)后繼續往下運動的距離h的初始值小于所述凹模(20)內腔深度的一半。

9.根據權利要求6所述的筒形件輾壓充液拉深成形方法，其特征在于，在步驟S1中，根據所述板料(40)的變形情況調整壓邊力F的大小。

10.根據權利要求6所述的筒形件輾壓充液拉深成形方法，其特征在于，在步驟S1中，根據所述板料(40)的應力和應變狀態調整壓力P的大小。