腔體件低內(nèi)壓成形方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種腔體件低內(nèi)壓成形方法，該方法如下：將腔體毛坯放到成形模具的下模上，控制合模壓床使上夾緊頭和下夾緊頭將腔體毛坯的兩端夾緊；將密封頭插入腔體毛坯的兩端；通過密封頭的導(dǎo)流通道向腔體毛坯內(nèi)注入液體介質(zhì)；控制合模壓床的上模下行對(duì)腔體毛坯加壓，在加壓過程中使腔體內(nèi)的液體介質(zhì)壓力按照設(shè)定的工藝要求變化，直至腔體件成形；抽出密封頭，排出液體介質(zhì)；控制合模壓床使上模、上夾緊頭和下夾緊頭回程，取出腔體件。本發(fā)明對(duì)液壓元器件要求較低，設(shè)備投資少，并且性能穩(wěn)定。
【專利說明】腔體件低內(nèi)壓成形方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓成形【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種腔體件低內(nèi)壓成形方法。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)高壓成形是近年來得到快速發(fā)展的一種腔體件成形工藝，內(nèi)高壓成形的優(yōu)點(diǎn)是可以成形變截面形狀和尺寸的腔體類零件，尤其是截面周長變化不大的管類零件，更適合內(nèi)高壓成形。具體成形工藝過程如下:
[0003]管坯------(預(yù)成形)------終成形模具合模保壓------管坯兩端密封------管
內(nèi)充入介質(zhì)------向管內(nèi)介質(zhì)加壓------零件成形------打開密封------釋放管內(nèi)介
質(zhì)------取出零件，完成一個(gè)工作循環(huán)。
[0004]腔體件成形目前大多采用內(nèi)高壓成形工藝，內(nèi)高壓成形的基本原理是以管材作坯料，通過管材內(nèi)部施加超高壓液體和軸向加力補(bǔ)料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需工件，基本過程是將初始管件放入模具型腔(該型腔的內(nèi)形與所需制造的產(chǎn)品外形一致)下模，然后在壓機(jī)作用下上模下行實(shí)現(xiàn)合模，最后在管件內(nèi)部施加內(nèi)壓，同時(shí)在管件的兩端用沖頭沿管件的軸向施加軸向力，于是管材在內(nèi)壓及軸向力的綜合作用下向模具型腔流動(dòng)直到成形的管件與型腔內(nèi)壁接觸，最后成形為型腔形狀。但內(nèi)高壓成形需要高壓源，高壓源對(duì)液壓元器件和管路要求非常高，另外內(nèi)高壓成形還需要合模壓床，合模壓力要求也非常高，因此合模壓床相關(guān)零件不僅要求足夠的強(qiáng)度而且壓床整體要具有足夠的結(jié)構(gòu)剛性，以保證內(nèi)高壓成形過程中，上模不能浮起。這就造成內(nèi)高壓成形設(shè)備造價(jià)昂貴，內(nèi)高壓成形的零件成本居高不下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不需要高壓源，且對(duì)合模壓床、模具及液壓元器件性能要求不高，整體設(shè)備成本低、性能穩(wěn)定的腔體件低內(nèi)壓成形方法。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的腔體件低內(nèi)壓成形方法包括下述步驟:
[0007]步驟一:將成形模具的上模和下模、上夾緊頭和下夾緊頭放到合模壓床上，然后將腔體毛坯放到成形模具的下模上，控制合模壓床使上夾緊頭和下夾緊頭相向而行，將腔體毛坯的兩端夾緊；
[0008]步驟二:將兩個(gè)密封頭分別插入腔體毛坯的兩端，實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體毛坯的密封；
[0009]步驟三:通過兩個(gè)密封頭的導(dǎo)流通道向腔體毛坯內(nèi)注入液體介質(zhì)；
[0010]步驟四:控制合模壓床的上模下行對(duì)腔體毛坯加壓，在加壓過程中使腔體內(nèi)的液體介質(zhì)壓力按照設(shè)定的工藝要求變化，直至腔體毛坯與上模、下模的型面貼合，腔體件成形；
[0011]步驟五:抽出兩個(gè)密封頭，使腔體件內(nèi)的液體介質(zhì)排出；
[0012]步驟六:控制合模壓床使上模、上夾緊頭和下夾緊頭回程，取出腔體件。
[0013]所述腔體件可以是加壓過程中體積不變的腔體件， 也可以是加壓過程中體積減小的腔體件。
[0014]對(duì)于變形過程中體積不變的腔體件，液體介質(zhì)在加壓過程中體積保持不變；對(duì)于變形過程中體積減小的腔體件，可以通過溢流的方法使腔體內(nèi)液體介質(zhì)的壓力按照設(shè)定的工藝要求變化。
[0015]所述上夾緊頭和下夾緊頭與密封頭端部采用錐面配合結(jié)構(gòu)，在變形過程中利用兩個(gè)密封頭對(duì)腔體毛坯的兩端施加壓力。
[0016]本發(fā)明涉及一種腔體件成形工藝方法，這種方法首先將腔體毛坯內(nèi)充滿液體介質(zhì)，腔體毛坯兩端密封，然后利用合模壓床和成形模具對(duì)腔體毛坯施壓，腔體毛坯則發(fā)生變形，對(duì)于變形過程中體積減小的腔體件，腔體內(nèi)部容積有變小的趨勢，腔體內(nèi)液體介質(zhì)壓力增高，通過溢流的方法使腔體內(nèi)的壓力按照設(shè)定的工藝要求發(fā)生變化，在成形模具和液體介質(zhì)的雙重作用下腔體毛坯逐漸成形為所要求形狀尺寸的零件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:腔體零件成形過程中內(nèi)部液體介質(zhì)的壓力是被動(dòng)建立的，零件是一種低內(nèi)壓成形的工藝過程。腔體件內(nèi)部壓力低，對(duì)液壓元器件要求也較低，設(shè)備投資少，并且性能穩(wěn)定。腔體零件這種低內(nèi)壓成形工藝效率與內(nèi)高壓成形工藝效率相近，所以與內(nèi)高壓成形工藝相比，低內(nèi)壓成形的腔體件工藝制造成本低、應(yīng)用前景廣闊。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的腔體件低內(nèi)壓成形方法的工裝示意圖。
[0018]圖2a、2b分別是某轎車縱臂零件加壓成形前和成形后的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面以某轎車縱臂腔體件為例對(duì)本發(fā)明的腔體件低內(nèi)壓成形方法作具體說明(參見圖1)。如圖2a、2b所示，該腔體件材料為碳鋼，腔體毛坯厚度t=2?5mm，管料直徑D=55?75mm0
[0020]步驟一:將成形模具的上模6和下模2、上夾緊頭4、8和下夾緊頭3、7放到合模壓床上，然后將腔體毛坯I放到成形模具的下模2上，控制合模壓床使上夾緊頭4、8和下夾緊頭3、7相向而行，將腔體毛坯I的兩端夾緊；
[0021]步驟二:將兩個(gè)密封頭5、9分別插入腔體毛坯I的兩端，實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體毛坯I的密封；上夾緊頭4和下夾緊頭3與密封頭5的端部采用錐面配合結(jié)構(gòu)；上夾緊頭8和下夾緊頭7與密封頭9的端部采用錐面配合結(jié)構(gòu)；
[0022]步驟三:通過密封頭5的導(dǎo)流通道10、密封頭9的導(dǎo)流通道11向腔體毛坯I內(nèi)注入液體介質(zhì)(液體介質(zhì)為液壓油，也可以是含水型液壓液或合成型液壓液)；
[0023]步驟四:控制合模壓床的上模6下行對(duì)腔體毛坯I加壓，在加壓過程中通過溢流的方法使腔體內(nèi)的液體介質(zhì)壓力設(shè)定的工藝要求變化，直至腔體毛坯I與上模6、下模2的型面貼合，腔體件成形；腔體內(nèi)液體介質(zhì)壓力可以利用現(xiàn)有技術(shù)中的壓力控制系統(tǒng)控制。
[0024]步驟五:抽出兩個(gè)密封頭5、9，使腔體件內(nèi)的液體介質(zhì)排出；
[0025]步驟六:控制合模壓床使上模6、上夾緊頭4、8和下夾緊頭3、7回程，取出腔體件。
[0026]為保證成形過程中腔體件不起皺、不破裂，成形過程中腔體內(nèi)的液體介質(zhì)壓力變化應(yīng)根據(jù)零件形狀、材料性能及材料厚度等參數(shù)通過計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算獲得，并在試驗(yàn)過程中進(jìn)行修正，最終得到穩(wěn)定的工藝要求變化曲線。
[0027]通過本發(fā)明的低內(nèi)壓成形方法成形的管件，零件成對(duì)成形，成形后中間切開，成形質(zhì)量良好，過渡區(qū)形狀飽滿，端頭矩形尺寸穩(wěn)定，能夠達(dá)到圖紙精度要求。
【權(quán)利要求】
1.一種腔體件低內(nèi)壓成形方法，其特征在于包括下述步驟: 步驟一:將成形模具的上模(6)和下模(2)、上夾緊頭和下夾緊頭放到合模壓床上，然后將腔體毛坯(I)放到成形模具的下模(2)上，控制合模壓床使上夾緊頭和下夾緊頭相向而行，將腔體毛坯(I)的兩端夾緊； 步驟二:將兩個(gè)密封頭分別插入腔體毛坯的兩端，實(shí)現(xiàn)對(duì)腔體毛坯(I)的密封； 步驟三:通過兩個(gè)密封頭的導(dǎo)流通道向腔體毛坯(I)內(nèi)注入液體介質(zhì)； 步驟四:控制合模壓床的上模(6)下行對(duì)腔體毛坯(I)加壓，在加壓過程中使腔體內(nèi)的液體介質(zhì)壓力按照設(shè)定的工藝要求變化，直至腔體毛坯(I)與上模(6)、下模(2)的型面貼合，腔體件成形； 步驟五:抽出兩個(gè)密封頭,使腔體件內(nèi)的液體介質(zhì)排出； 步驟六:控制合模壓床使上模(6、上夾緊頭和下夾緊頭回程，取出腔體件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔體件低內(nèi)壓成形方法，其特征在于對(duì)于變形過程中體積減小的腔體件，通過溢流的方法使腔體內(nèi)液體介質(zhì)的壓力按照設(shè)定的工藝要求變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腔體件低內(nèi)壓成形方法，其特征在于所述上夾緊頭和下夾緊頭與密封頭端部采用錐面配合結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B21D26/02GK103464562SQ201310418901
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月14日
【發(fā)明者】徐成林, 劉世寶, 宋寶陽, 王廣盛, 李漢盈, 付成林, 富壯, 王建生, 謝連慶, 王麗芬, 唐澤遷, 李海平, 侯杰, 王念強(qiáng) 申請人:中國第一汽車股份有限公司