一種鈦合金梭形件熱拉深方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于熱成形中拉深成形領(lǐng)域，特別是涉及一種鈦合金梭形件熱拉深方法及其裝置。為消除現(xiàn)有熱拉深工藝方法在皺紋、開(kāi)裂等缺陷，避免壓邊力調(diào)整范圍狹窄，本發(fā)明提供的熱拉深方法包括按入料口曲線形狀剪切毛料坯；將反拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；反變形拉深，控制成形行程達(dá)到整個(gè)深度的八分之五；將拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；拉深變形，成形行程達(dá)到凸凹模閉合狀態(tài)，保壓；開(kāi)模取出零件，冷卻至室溫，切割，加工出零件。實(shí)現(xiàn)述熱拉深方法采用的裝置包括反拉深模具和拉深模具。本發(fā)明消除了現(xiàn)有熱拉深工藝方法在皺紋、開(kāi)裂等缺陷，避免了壓邊力調(diào)整范圍狹窄；工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作使用方便，降低批產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利說(shuō)明】一種鈦合金梭形件熱拉深方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱成形中拉深成形領(lǐng)域，特別是涉及一種鈦合金梭形件熱拉深方法及
其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在熱成形工藝中，針對(duì)異型薄板結(jié)構(gòu)件，一般采取拉深成形或無(wú)壓邊圈的沖壓成形。而拉深成形件毛料多為矩形或圓形等規(guī)則形狀，曲面結(jié)構(gòu)件的精確拉深很難實(shí)施，壓邊部位通常設(shè)計(jì)比毛料大，整體為矩形圓型等規(guī)則形狀，壓住坯料，并且因?yàn)閴哼吶ζ桨櫣δ艿膶?shí)施，使壓邊力在邊緣分布趨向均勻；尤其設(shè)計(jì)異型薄板結(jié)構(gòu)件工藝難以有效計(jì)算壓邊力和沖壓力，配比不當(dāng)容易造成零件出現(xiàn)成形缺陷，對(duì)于壓邊力的調(diào)控需要大量的試驗(yàn)摸索。而不設(shè)置壓邊圈，采用沖壓熱成形，往往需要采取漸進(jìn)成形和多次壓制整平的方法解決皺紋、開(kāi)裂等問(wèn)題，不利于產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的提高。
[0003]而且，在航空航天領(lǐng)域鈦合金板材的運(yùn)用不斷擴(kuò)大，而整流用蒙皮、罩體零件，多為異形復(fù)雜曲面結(jié)構(gòu)件，熱拉深成形技術(shù)的使用率逐漸增長(zhǎng)。由此，如何研發(fā)出一種能夠克服現(xiàn)有熱拉深工藝方法在皺紋、開(kāi)裂等缺陷的預(yù)防和壓邊力調(diào)整范圍狹窄現(xiàn)象的熱拉深方法及其裝置，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，是十分迫切需要努力實(shí)現(xiàn)的方向和目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是消除現(xiàn)有熱拉深工藝方法在皺紋、開(kāi)裂等缺陷，避免壓邊力調(diào)整范圍狹窄。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種鈦合金梭形件熱拉深方法，包括六個(gè)步驟:
[0008](I)按入料口曲線形狀剪切毛料坯；
[0009](2)將反拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；
[0010](3)反變形拉深，控制成形行程達(dá)到整個(gè)深度的八分之五；
[0011](4)將拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；
[0012](5)拉深變形，成形行程達(dá)到凸凹模閉合狀態(tài)，保壓；
[0013](6)開(kāi)t旲取出零件，冷卻至室溫，切害I]，加工出零件。
[0014]實(shí)現(xiàn)上述鈦合金梭形件熱拉深方法所采用的裝置，包括反拉深模具和拉深模具，每套反拉深模具和拉深模具包括凸模、凹模、壓邊圈、定位桿和汽缸頂桿，通過(guò)所述定位桿對(duì)正凸模、凹模和壓邊圈，所述汽缸頂桿穿過(guò)凸模對(duì)壓邊圈施加壓邊力，壓邊圈將板材壓緊至凹模。
[0015]其中，所述反拉深模具和拉深模具的凸模、凹模、壓邊圈的有效型面相互對(duì)稱。
[0016]其中，所述壓邊圈壓力面形狀與凹模進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置。[0017]其中，平板毛坯形狀與所述凹模進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置，且比所述壓邊圈壓力面大20毫米至60毫米。
[0018](三)有益效果
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備如下有益效果:
[0020]1、本發(fā)明通過(guò)新穎、合理的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用反變形預(yù)成形、自適用壓邊力的方法，減少了沖壓的調(diào)整和試模次數(shù)、皺紋校平步驟，消除現(xiàn)有熱拉深工藝方法在皺紋、開(kāi)裂等缺陷，避免壓邊力調(diào)整范圍狹窄；
[0021]2、本發(fā)明工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作使用方便，降低批產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明提供的鈦合金梭形件熱拉深方法的工藝流程圖；
[0023]圖2為采用本發(fā)明提供的鈦合金梭形件熱拉深方法及其裝置制造的鈦合金梭形件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明提供的為實(shí)現(xiàn)鈦合金梭形件熱拉深方法所采用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為凹模結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為壓邊圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為反拉深過(guò)程的示意圖；
[0028]圖7為拉深過(guò)程的示意圖。
[0029]圖中:I為最終零件,2為凸模,3為凹模,4為壓邊圈,5為定位桿,6為壓邊圈頂桿，7為反凸模，8為反凹模,9為反壓邊圈，10為平板毛還，11為反拉深件。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供的鈦合金梭形件熱拉深方法，包括以下6個(gè)步驟:
[0032](I)按入料口曲線形狀剪切毛料坯；
[0033](2)將反拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；
[0034](3)升溫至700度至720度，進(jìn)行反變形拉深，控制成形行程達(dá)到整個(gè)深度的二分之一至八分之五；
[0035](4)將拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)；
[0036](5)升溫至700度至720度，進(jìn)行拉深變形，成形行程達(dá)到凸凹模閉合狀態(tài)，保壓5分鐘；
[0037](6)開(kāi)t吳取出零件，冷卻至室溫，切害I]，加工出零件。
[0038]如圖2所示，采用本發(fā)明提供的鈦合金梭形件熱拉深方法及其裝置制造的鈦合金梭形件，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為斜壁彎底尖頭異型的型面。
[0039]如圖3所示，本發(fā)明提供的為實(shí)現(xiàn)鈦合金梭形件熱拉深方法所采用裝置包括反拉深模具和拉深模具具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)，每套反拉深模具和拉深模包括凸模2、凹模3、壓邊圈4、定位桿5和汽缸頂桿6 ;通過(guò)定位桿5對(duì)正凸模2、凹模3和壓邊圈4,汽缸頂桿6穿過(guò)凸模2對(duì)壓邊圈4施加壓邊力，壓邊圈4將板材壓緊至凹模3 ;反拉深模具和拉深模具的凸模2、凹模3、壓邊圈4的有效型面相互對(duì)稱。
[0040]如圖5所示，壓邊圈4壓力面的形狀與凹模3進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置。平板毛坯8形狀與凹模3進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置，且比壓邊圈4壓力面大20毫米至60毫米。
[0041]如圖6和圖7所示，反拉深過(guò)程有效增加拉深型腔的材料面積，利于減少材料扭曲、降低成形壓力和減弱出現(xiàn)裂紋缺陷的風(fēng)險(xiǎn)；拉深過(guò)程中，皺紋高處壓邊圈接觸板料并促使板料壓平，壓力較大，皺紋低處壓力較小，出現(xiàn)壓邊力自適用效果，阻礙皺紋偏高部位材料流入型腔，促進(jìn)未生成皺紋部分流動(dòng)，對(duì)抑制裂紋產(chǎn)生并控制皺紋高度和范圍起到良好效果。
[0042]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鈦合金梭形件熱拉深方法，包括六個(gè)步驟，其特征在于: (1)按入料口曲線形狀剪切毛料坯； (2)將反拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)； (3)反變形拉深，控制成形行程達(dá)到整個(gè)深度的八分之五； (4)將拉深模具裝夾入熱拉深壓力機(jī)工作臺(tái)； (5)拉深變形，成形行程達(dá)到凸凹模閉合狀態(tài)，保壓； (6)開(kāi)模取出零件，冷卻至室溫，切割，加工出零件。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述鈦合金梭形件熱拉深方法所采用的裝置，包括反拉深模具和拉深模具，每套反拉深模具和拉深模具包括凸模(2)、凹模(3)、壓邊圈(4)、定位桿(5)和汽缸頂桿(6)，其特征在于:通過(guò)所述定位桿(5)對(duì)正模(2)、凹模(3)和壓邊圈(4)，所述汽缸頂桿出)穿過(guò)凸模(2)對(duì)壓邊圈(4)施加壓邊力，壓邊圈(4)將板材壓緊至凹模(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的裝置，其特征在于:所述反拉深模具和拉深模具的模(2)、凹模(3)、壓邊圈(4)的有效型面相互對(duì)稱。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的的裝置，其特征在于:所述壓邊圈(4)壓力面形狀與凹模(3)進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的的裝置，其特征在于:平板毛坯(8)形狀與所述凹模(3)進(jìn)料口曲線相似，為等距偏置，且比所述壓邊圈(4)壓力面大20毫米至60毫米。
【文檔編號(hào)】B21D22/22GK103521585SQ201310528340
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】高海濤, 李建輝, 劉章光, 師利民, 苗建蕓, 劉太盈 申請(qǐng)人:北京星航機(jī)電裝備有限公司