CN103008478B - 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 - Google Patents
用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103008478B CN103008478B CN201310010880.6A CN201310010880A CN103008478B CN 103008478 B CN103008478 B CN 103008478B CN 201310010880 A CN201310010880 A CN 201310010880A CN 103008478 B CN103008478 B CN 103008478B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure forming
- flanging
- drift
- punching
- high pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Punching Or Piercing (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具,它涉及一种液压冲孔-翻边模具。本发明解决现有的内高压成形件的液压冲孔-翻边模具的落料区掉入待成形管坯内以及翻边镶块难以取出,浪费清理时间,降低生产效率的问题。上模块位于下模块的上端面上,上模块与下模块的对接面上沿长度方向加工有待成形管坯形腔,内高压成形时待成形管坯位于待成形管坯形腔内,上模块上加工有冲头孔,冲头的下端位于冲头孔内,冲头下端的外边缘倒有第一圆角,冲头的下端沿轴向加工有中心盲孔,中心盲孔的左半部加工有第二圆角,第一圆角和第二圆角的半径均为待成形管坯壁厚的0.8~2倍。本发明用于内高压成形件的冲孔-翻边。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压冲孔-翻边模具。
背景技术
内高压成形件是汽车底盘、车身常见轻量化空心构件,为了将内高压成形件与其他零件装配,往往需加工出几个至十余个孔,并对孔进行翻边,获得一定的直壁高度,以便加工出用于装配的内螺纹,或者用于镶嵌其他零件。内高压成形零件上制孔多采用液压冲孔方法,这样可以缩短生产周期、降低生产成本且可提高定位精度,汽车副车架即为典型液压冲孔内高压成形件。对于需要翻边的孔,目前国际上多采用的是由外向内冲孔-翻边工艺,即内高压成形管壁贴模后,保持管内较高内压,以高压液体作为支撑凹模,冲头开始前进,直至完成翻边。由于冲头翻边部分直径大于冲孔部分直径,为了避免内压作用下孔周材料外凸,增大翻边高度,现有的冲孔-翻边模具采用镶块式冲头,即冲孔冲头做成阶梯式,冲孔段直径较小,在冲孔段嵌套翻边镶块,在内高压成形管壁贴模后,冲孔冲头前进,在管壁上冲出一个圆孔,之后冲孔冲头继续前进,冲头台阶推动翻边镶块向前进给完成翻边。
综上,现有的镶块式冲头的液压冲孔-翻边模具存在结构较复杂,翻边完成后翻边镶块被压入成形件翻边孔内,翻边镶块难以取出;同时,由于冲孔后落料区将掉入内高压成形管件中,增加了后续的清理工作,降低了生产效率。
发明内容
本发明为解决现有的内高压成形件的液压冲孔-翻边模具的落料区掉入待成形管坯内以及翻边镶块难以取出,浪费清理时间,降低生产效率的问题,进而提供一种用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具。
本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是:
本发明的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具包括上模块、下模块和冲头,上模块位于下模块的上端面上,上模块与下模块的对接面上沿长度方向加工有待成形管坯形腔,内高压成形时待成形管坯位于待成形管坯形腔内,上模块上加工有冲头孔,冲头的下端位于冲头孔内,冲头下端的外边缘倒有第一圆角,冲头的下端沿轴向加工有中心盲孔,中心盲孔的左半部加工有第二圆角,第一圆角和第二圆角的半径均为待成形管坯壁厚的0.8~2倍。
本发明的有益效果是:
本发明的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具的冲头内加工有中心盲孔,并且中心盲孔的左半部加工有第二圆角,待成形管坯内液体压力将位于中心盲孔右半部的待成形管坯剪断,即发生由内向外冲孔,而且剪断部分不会与管壁完全分离,而是弯曲到中心盲孔中,然后冲头下行直至翻边完成,本发明与现有技术相比,避免了落料区落入待成形管坯内,无需清理,大大节省了清理的时间,且不采用翻边镶块,避免了翻边完成后,翻边镶块被压入成形件翻边孔内难以取出的问题,大大提高了生产效率;本发明的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具还具有结构简单、操作方便,可连续作业的优点。
附图说明
图1是本发明的具体实施方式一的主视剖视图,图2是具体实施方式一中待成形管坯由内向外冲孔弯曲示意图,图3是具体实施方式一中待成形管坯由外向内翻边示意图,图4是本发明的具体实施方式二的主视剖视图,图5是具体实施方式二中待成形管坯由内向外冲孔弯曲示意图,图6是具体实施方式二中待成形管坯由外向内翻边示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:如图1~3所示,本实施方式的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具包括上模块2、下模块3和冲头4,上模块2位于下模块3的上端面上,上模块2与下模块3的对接面上沿长度方向加工有待成形管坯形腔,内高压成形时待成形管坯位于待成形管坯形腔内,上模块2上加工有冲头孔,冲头4的下端位于冲头孔内,冲头4下端的外边缘倒有第一圆角4-1,冲头4的下端沿轴向加工有中心盲孔4-2,中心盲孔4-2的左半部加工有第二圆角4-3,第一圆角4-1和第二圆角4-3的半径均为待成形管坯壁厚的0.8~2倍。
本发明的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具需保证在内高压成形完成前落料区8不会发生断裂引起成形失败,因此需合理设计冲头结构尺寸。内高压成形件截面过渡圆角的成形所需压力pc为:
式中rc为工件截面最小过渡圆角半径(mm);
t’为过渡圆角处的平均厚度(mm);
σs为整形时材料流动应力(MPa)。
液压作用于落料区8上的推力FP:
式中d为中心盲孔4-2的孔径(mm);
p为管内液压;
使落料区8剪切断裂需要的力Fc:
Fc=ηπdtk 式(3)式中d为中心盲孔4-2的孔径(mm);
η为系数,一般取0.65~0.8;
t为管壁厚度(mm);
k-材料抗剪强度(MPa)
若使材料分离,则Fp>Fc,则由内向外冲孔所需最小内压pmin为:
为保证内高压成形件截面过渡圆角的成形,冲孔所需的最小压力应大于使圆角成形所需的压力,即pmin>pc,则 则 即当 时,可采用具体实施方式一进行液压冲孔-翻边。
具体实施方式二:如图4~6所示,本实施方式所述液压冲孔-翻边模具还包括弹簧14和芯棒15,芯棒15通过弹簧14安装在中心盲孔4-2内。如此设计,其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
当冲孔孔径时,为保证内高压成形件截面过渡圆角的成形,设计冲头结构如图4~6所示,冲头4的外径为D,冲头4的中心盲孔4-2的内径为d,且中心盲孔4-2的左半部加工有第二圆角4-3。为防止在内高压成形完成以前落料区8断裂而造成内压下降,在中心盲孔4-2内装有弹簧14和芯棒15,弹簧14上端与冲头4相连接,下端与芯棒15相连接,中心盲孔4-2的长度为h1,在不受外力的情况下,芯棒15与弹簧14的总长度为h2,使h2>h1。冲头4下端面的初始位置与模腔保持一段距离h3,使h3≥h2-h1,以保证管坯顺利放入模腔,如图4所示,当管坯置入模腔以后,冲孔缸活塞前进,使冲头4端部到达与模腔平齐的位置,同时,弹簧14发生一定的压缩,通过芯棒15对管坯施加一定推力,在内高压成形阶段,芯棒15始终与管壁贴紧,随内压P的增大,弹簧14被压缩产生更大的弹力,抵消一部分内压力,避免落料区8在成形内压的作用下发生破裂。待内高压成形完成后,继续增大内压p直到落料区8发生局部断裂,同时冲头4开始下行,随冲头的下行,翻边区、落料区8被翻成竖边,从而翻边完成,翻边高度为H,如图6所示,在翻边完成以前,始终通过高压源保持管坯内的液体压力p,避免压力过低造成管坯塌陷。最后,泄压,冲头4回到初始位置,弹簧14复位。
在这个过程中,当冲头4端部到达与模腔平齐的位置时,弹簧14发生一定的压缩,这个预压缩力应保证不能使落料区8发生断裂,则此时的预压缩力Fy应满足:
Fy<Fc=ηπdtk 式(5)
在后续为保证内高压成形件圆角的成形精度,弹簧最终提供的弹力Fz应大于整形压力作用于落料区8上的推力与使落料区8断裂所需的剪切力Fc之差,即则设完成由内向外液压冲孔可施加的最高内压为pmax,则弹簧最终提供的弹力Fz应满足: 即 总的来看弹簧最终提供的弹力Fz应满足:
实施例一:当冲孔孔径时
结合图1~3说明本实施方式:
步骤一、内高压成形:将待成形管坯放入模具中,合模,使待成形管坯内充满液体并排出气体,将待成形管坯两端用密封冲头密封,对管内液体加压,同时轴向补料,使管壁贴模,然后进一步提高压力使过渡区圆角贴模,内高压成形完成,
步骤二、由内向外液压冲孔:内高压成形完成后,继续增大内压,落料区8被局部剪断,发生由内向外冲孔,而且落料区8不会与管壁完全分离,而是弯曲到中心盲孔4-2内;
步骤三、翻边:由内向外冲孔后,冲头4立即下行,翻边区、落料区8两部分材料随冲头4下行,产生塑性变形,直至翻边完成,翻边高度为H,泄压,冲头4回程。
实施例二:当冲孔孔径时,
结合图3~6说明本实施方式:
步骤一、合模:将待成形管坯放入模腔前,冲头4端部初始位置与模腔保持一段距离h3,使h3≥h2-h1,以保证管坯顺利放入模腔,当管坯置入模腔以后,合模,冲孔缸活塞前进,使冲头4端部到达与模腔平齐的位置,同时,弹簧14发生一定的压缩,通过芯棒15对管坯施加一定推力;
步骤二、内高压成形:使管坯内冲满液体并排出气体,管两端用密封冲头密封,对管内液体加压,同时轴向补料,使管壁贴模,然后进一步提高压力使过渡区圆角贴模。在内高压成形阶段,芯棒15始终与管壁贴紧,随内压的增大,弹簧14被压缩产生更大的弹力,抵消一部分内压力,避免落料区8在成形内压的作用下发生破裂;
步骤三、由内向外液压冲孔-翻边:待内高压成形完成后,继续增大内压p直到落料区8发生断裂,同时冲头4开始下行,随冲头的下行,翻边区、落料区8被翻成竖边,从而完成翻边,翻边高度为H,在翻边完成以前,始终通过高压源保持管坯内的液体压力p,避免压力过低造成管坯塌陷,泄压,冲头4回到初始位置,弹簧14复位。
Claims (2)
1.一种用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具,其特征在于:所述液压冲孔-翻边模具包括上模块(2)、下模块(3)和冲头(4),上模块(2)位于下模块(3)的上端面上,上模块(2)与下模块(3)的对接面上沿长度方向加工有待成形管坯形腔,内高压成形时待成形管坯位于待成形管坯形腔内,上模块(2)上加工有冲头孔,冲头(4)的下端位于冲头孔内,冲头(4)下端的外边缘倒有第一圆角(4-1),冲头(4)的下端沿轴向加工有中心盲孔(4-2),中心盲孔(4-2)的左半部加工有第二圆角(4-3),第一圆角(4-1)和第二圆角(4-3)的半径均为待成形管坯壁厚的0.8~2倍。
2.根据权利要求1所述的用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具,其特征在于:所述液压冲孔-翻边模具还包括弹簧(14)和芯棒(15),芯棒(15)通过弹簧(14)安装在中心盲孔(4-2)内。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310010880.6A CN103008478B (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310010880.6A CN103008478B (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103008478A CN103008478A (zh) | 2013-04-03 |
CN103008478B true CN103008478B (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=47957893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310010880.6A Active CN103008478B (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103008478B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106270100B (zh) * | 2015-06-23 | 2018-09-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 液压冲孔翻边方法及分块式冲孔翻边装置 |
CN107552634A (zh) * | 2016-06-30 | 2018-01-09 | 比亚迪股份有限公司 | 一种液压冲孔装置及液压冲孔工艺 |
CN107824631B (zh) * | 2017-11-28 | 2024-03-19 | 华中科技大学 | 一种不锈钢双层管的成形装置及方法 |
CN108787875B (zh) * | 2018-06-04 | 2024-05-17 | 格致汽车科技股份有限公司 | 内高压成型件冲孔及翻孔边的组合模具 |
CN111558652B (zh) * | 2020-05-26 | 2022-06-21 | 重庆宝钢汽车钢材部件有限公司 | 用于内高压成形冲孔后废料片留存在管内的新型冲头 |
CN114309229B (zh) * | 2021-12-27 | 2022-12-02 | 中国科学院金属研究所 | 一种成形-冲孔-翻边一体化的冲击液压成形模具及方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09164431A (ja) * | 1995-12-14 | 1997-06-24 | Hitachi Ltd | バーリング加工方法 |
JP2001286947A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-16 | Kawasaki Hydromechanics Corp | チューブハイドロフォーミングの膨出端部成形方法 |
US6305201B1 (en) * | 2001-04-09 | 2001-10-23 | General Motors Corporation | Method and apparatus for forming unobstructed holes in hollow hydroformed metal parts |
JP2005297060A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-10-27 | Nippon Steel Corp | ハイドロフォームを用いた穿孔方法と穿孔用金型及びハイドロフォーム加工部品 |
JP4713182B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2011-06-29 | 住友金属工業株式会社 | ハイドロピアシング方法およびそれに用いられる装置、並びにハイドロピアシング加工製品 |
JP2007105788A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Nisshin Steel Co Ltd | ピアシング方法及びそれに用いるカウンターパンチ |
DE102006028774A1 (de) * | 2006-06-23 | 2007-12-27 | Daimlerchrysler Ag | Vorrichtung zur Befestigung eines Anbauteils am Umfang eines Hohlprofils |
CN201483571U (zh) * | 2009-09-04 | 2010-05-26 | 蔡汝均 | 翻边孔冲针 |
-
2013
- 2013-01-11 CN CN201310010880.6A patent/CN103008478B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103008478A (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103008478B (zh) | 用于内高压成形件的液压冲孔-翻边模具 | |
CN102764808B (zh) | 一种变径筒形件的液压成形装置及方法 | |
CN105562516A (zh) | 一种变截面异形管件充液压制成形方法 | |
CN103658294B (zh) | 一种管材内高压成形方法 | |
CN104096742B (zh) | 保持工件壁平整度的液压冲孔方法及装置 | |
CN105598265A (zh) | 一种小相对弯曲半径大径厚比薄壁弯曲管件的整体成形方法 | |
RU2633116C2 (ru) | Способ формования экструдированной конструкционной трубы | |
CN106424355A (zh) | 薄壁环形件成型模具及成型方法 | |
CN104981305B (zh) | 多级管件液压成形工艺 | |
CN105312372A (zh) | 汽车副车架及成形方法 | |
CN108723162A (zh) | 一种流体压力诱导成形切向非封闭变截面管状零件的方法 | |
CN105710181A (zh) | 一种大变形小圆角薄壁空心构件的成形方法 | |
CN102921791B (zh) | 变截面空心构件内压成形装置及方法 | |
CN101972914A (zh) | 一种弯制绕曲管的制造方法 | |
CN204448967U (zh) | 一种管件内高压成形装置 | |
CN103691796A (zh) | 一种大型内高压成形模具 | |
CN102380545A (zh) | 汽车悬架臂复合成形工艺及其中的复合成形*** | |
CN106270100B (zh) | 液压冲孔翻边方法及分块式冲孔翻边装置 | |
CN105081046B (zh) | 液压成形柔性密封装置 | |
CN102740991A (zh) | 液压成形方法和液压成形装置 | |
CN109848236A (zh) | 带大型法兰中通体的组合分模模具一次挤压成形方法 | |
CN110369594B (zh) | 一种制造整体式后桥壳零件的成形方法 | |
CN203221136U (zh) | 管接头胀紧成型模 | |
CN210647974U (zh) | 液压成型模具 | |
CN204307968U (zh) | 一种反挤压花键冲头 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C53 | Correction of patent for invention or patent application | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Liu Gang Inventor after: Hao Jing Inventor after: Yuan Shijian Inventor before: Liu Gang Inventor before: Hao Jing Inventor before: Yuan Shijian |
|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |