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        板材液壓成形技術

        作者:未知    來源:admin     瀏覽次數:1470次    發布時間:2015-08-26

         1.板材液壓成形技術種類

        板材液壓成形是采用液體做為傳力介質使金屬板材成為所需的形狀曲面零件的成形工藝。

        根據液體介質作用位置不同,板材液壓成形可以分為充液拉深成形技術和液體凸模拉深成形技術。

        充液拉深成形中液體作用在板材背面或凹模一側使板材貼靠凸模,其原理如圖1中右側部分

        所示(左側是普通拉深的示意圖)。

        充液拉深中首先將液體介質充滿充液室,在凹模表面上放好板材,施加壓邊力;然后凸模開始壓入充液室

        ,此時依靠凸模壓入自然增壓或者通過液壓系統使充液室的液體介質建立起壓力將板材壓靠在凸模上,

        同時液體沿板材法蘭區下表面向外流出形成流體潤滑,直至成形結束。充液拉深與普通拉深工藝(圖1左側

        )的顯著不同是板材背面存在液體壓力使板材與凸模之間產生摩擦力Ff和在法蘭區存在潤滑油膜,

        如圖2所示。充液室壓力或背壓越大,摩擦力越大,該摩擦力有利于提高成形極限,又稱為有益摩擦。

        在充液室壓力達到某一臨界值時,液體壓力作用使板材法蘭區脫離凹模,形成一個潤滑油膜,消除板

        材與凹模圓角之間的摩擦。在沒有密封的情況下(圖2a),充液室內液體介質強行從法蘭與凹模之間流出

        ,在整個法蘭區形成流體潤滑,從而有效降低法蘭與凹模間的摩擦,缺點是無法精確控制充液室壓力。

        如果采用密封(圖2b),液體介質無法從法蘭區流出,不能在全部法蘭區形成流體潤滑,但卻可以通

        過溢流閥精確控制充液室壓力        

        在充液拉深基礎上, 本中心發明了可控徑向加壓充液拉深成形技術,原理如圖3所示。該技術是在充液拉深的基礎上

        ,再施加獨立于充液室壓力的可控徑向壓力pr,來推動法蘭區材料的向內流動,進一步提高成形極限。

        對于低塑性材料的錐面、球面、拋物線母線零件和錐盒形零件,過大的充液室壓力會導致曲面零件成形

        初期懸空區的破裂和錐盒形零件棱邊角部起皺,因此采用普通充液拉深制造低塑性材料大高徑比零件仍然困難

        。而在可控徑向加壓充液拉深過程中,由于徑向液壓與充液室液壓相互獨立控制,可根據材料性能和零件形

        狀通過增大徑向壓力來輔助拉深成形,可避免大高徑比曲面零件成形初期因充液室壓力過大導致懸空區的破裂

        ,從而進一步提高成形極限。對于5A06防銹鋁合金大高徑比球底筒形件,拉深比可達到2.8。

        液體凸模拉深成形是液體作用在板材一側代替剛性凸模傳遞載荷,板材在液體作用下成形為所需形狀零件,

        其成形過程分為拉深和整形二個階段,如圖4所示。在拉深階段,通過合理控制壓邊力使板材拉入凹模,

        變形過程產生的加工硬化可提高曲面薄壁零件的剛性;在整形階段,提高壓邊力確保密封

        ,然后增加壓力使零件貼靠模具,獲得很高的形狀和尺寸精度。

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