[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

本發明公開了一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置，包括輾壓凸模、凹模和壓邊圈，所述輾壓凸模的端部設置有一圓錐形輾壓面；所述輾壓凸模可在所述凹模內腔的軸向和徑向上運動，并可繞自身中心軸和所述凹模內腔的中心軸轉動；所述凹模上設置有用于向所述凹模內腔充入液體介質的通道，所述通道上設置有充液閥。本發明還公開了一種筒形件輾壓充液拉深成形方法，采用前述的筒形件輾壓充液拉深成形裝置對板料進行拉深成形。本發明的筒形件輾壓充液拉深成形裝置與方法，通過擺動輾壓凸模對板料施加局部拉深，進而完成零件整體拉深。在拉深過程中，板料另一面施加液體壓力，改善板料的應力狀態，能有效提高板料的成形極限和零件成形質量，節約成本。

技術領域

本發明屬于金屬加工技術領域，具體涉及一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置與方法。

背景技術

目前，采用拉深成形工藝制造金屬筒形件，具有生產率高、材料利用率高和生產成本低等優點，廣泛用于汽車、儀器儀表、電子和航空航天等領域。

但由于工藝本身的特點，模具與金屬板料之間的摩擦力，尤其壓邊圈對板料施加壓邊力，若壓邊圈施加的壓力過小，法蘭區容易失穩起皺。如果壓邊力過大，使得模具與板料的摩擦力過大，限制材料從法蘭區流向凹模，導致筒形件在拉深過程中容易產生破裂以及壁厚不均勻等問題發生。

因而，對于拉深系數大、高徑比大的筒形件，材料流動困難，變形不均勻，采用傳統拉深成形需要多套模具進行多次拉深，導致此類筒形件的制造精度低、生產成本提高和生產周期延長。

發明內容

本發明的目的在于提供一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置與方法，以有效解決現有技術的不足之處。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種筒形件輾壓充液拉深成形裝置，包括輾壓凸模、凹模和壓邊圈，所述壓邊圈設置在所述凹模的上方，所述壓邊圈用于將待成形的板料夾持在所述壓邊圈與所述凹模之間，所述輾壓凸模的端部設置有一圓錐形輾壓面；所述輾壓凸模可在所述凹模內腔的軸向和徑向上運動，并可繞自身中心軸和所述凹模內腔的中心軸轉動；

所述凹模上設置有用于向所述凹模內腔充入液體介質的通道，所述通道上設置有充液閥，所述充液閥用于控制所述凹模內腔的液體壓力。

相對于現有技術，本發明筒形件輾壓充液拉深成形裝置，通過輾壓凸模上下和左右的運動以及自身轉動和繞凹模中心軸的轉動，對板料施加局部拉深，進而完成零件整體拉深。在拉深過程中，板料另一面施加液體壓力，改善板料的應力狀態，能有效提高板料的成形極限和零件成形質量，節約成本，解決材料流動困難導致拉深極限低、壁厚不均勻、破裂和起皺等問題。

進一步地，所述輾壓凸模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的一圓錐母線與所述板料平行。

設置輾壓凸模的中心軸與豎直平面成一銳角a以及圓錐母線與板料平行，可使輾壓凸模通過輾壓局部板料，從小變形累計至板料的整體變形，進而可以減小板料的成形力，提高板料成形的均勻性。

進一步地，所述壓邊圈上與所述板料接觸的位置，設置有第一環形槽，用于安裝第一密封圈；所述凹模上與所述壓邊圈接觸的位置，設置有第二環形槽，用于安裝第二密封圈。

設置環形槽和密封圈，可保證密封性，進而保證本發明筒形件輾壓充液拉深成形裝置運行的穩定性和有效性。

進一步地，所述通道設置在所述凹模底部的中心位置。

將通道設置在凹模底部的中心位置，一來可保證液體壓力均勻，二來也方便制作。

進一步地，所述凹模內腔的上端口設置有圓角。

設置圓角，方便板料的成形。