CN103464562B - 腔体件低内压成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种腔体件低内压成形方法，该方法如下：将腔体毛坯放到成形模具的下模上，控制合模压床使上夹紧头和下夹紧头将腔体毛坯的两端夹紧；将密封头***腔体毛坯的两端；通过密封头的导流通道向腔体毛坯内注入液体介质；控制合模压床的上模下行对腔体毛坯加压，在加压过程中使腔体内的液体介质压力按照设定的工艺要求变化，直至腔体件成形；抽出密封头，排出液体介质；控制合模压床使上模、上夹紧头和下夹紧头回程，取出腔体件。本发明对液压元器件要求较低，设备投资少，并且性能稳定。

Description

腔体件低内压成形方法

技术领域

本发明属于液压成形技术领域，涉及一种腔体件低内压成形方法。

背景技术

内高压成形是近年来得到快速发展的一种腔体件成形工艺，内高压成形的优点是可以成形变截面形状和尺寸的腔体类零件,尤其是截面周长变化不大的管类零件，更适合内高压成形。具体成形工艺过程如下：

管坯------（预成形）------终成形模具合模保压------管坯两端密封------管内充入介质------向管内介质加压------零件成形------打开密封------释放管内介质------取出零件，完成一个工作循环。

腔体件成形目前大多采用内高压成形工艺，内高压成形的基本原理是以管材作坯料，通过管材内部施加超高压液体和轴向加力补料把管坯压入到模具型腔使其成形为所需工件，基本过程是将初始管件放入模具型腔（该型腔的内形与所需制造的产品外形一致）下模，然后在压机作用下上模下行实现合模，最后在管件内部施加内压，同时在管件的两端用冲头沿管件的轴向施加轴向力，于是管材在内压及轴向力的综合作用下向模具型腔流动直到成形的管件与型腔内壁接触，最后成形为型腔形状。但内高压成形需要高压源，高压源对液压元器件和管路要求非常高，另外内高压成形还需要合模压床，合模压力要求也非常高，因此合模压床相关零件不仅要求足够的强度而且压床整体要具有足够的结构刚性，以保证内高压成形过程中，上模不能浮起。这就造成内高压成形设备造价昂贵，内高压成形的零件成本居高不下。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种不需要高压源，且对合模压床、模具及液压元器件性能要求不高，整体设备成本低、性能稳定的腔体件低内压成形方法。

为了解决上述技术问题，本发明的腔体件低内压成形方法包括下述步骤：

步骤一：将成形模具的上模和下模、上夹紧头和下夹紧头放到合模压床上，然后将腔体毛坯放到成形模具的下模上，控制合模压床使上夹紧头和下夹紧头相向而行，将腔体毛坯的两端夹紧；

步骤二：将两个密封头分别***腔体毛坯的两端，实现对腔体毛坯的密封；

步骤三：通过两个密封头的导流通道向腔体毛坯内注入液体介质；

步骤四：控制合模压床的上模下行对腔体毛坯加压，在加压过程中使腔体内的液体介质压力按照设定的工艺要求变化，直至腔体毛坯与上模、下模的型面贴合，腔体件成形；

步骤五：抽出两个密封头，使腔体件内的液体介质排出；

步骤六：控制合模压床使上模、上夹紧头和下夹紧头回程，取出腔体件。

所述腔体件可以是加压过程中体积不变的腔体件，也可以是加压过程中体积减小的腔体件。

对于变形过程中体积不变的腔体件，液体介质在加压过程中体积保持不变；对于变形过程中体积减小的腔体件，可以通过溢流的方法使腔体内液体介质的压力按照设定的工艺要求变化。

所述上夹紧头和下夹紧头与密封头端部采用锥面配合结构，在变形过程中利用两个密封头对腔体毛坯的两端施加压力。

本发明涉及一种腔体件成形工艺方法，这种方法首先将腔体毛坯内充满液体介质，腔体毛坯两端密封，然后利用合模压床和成形模具对腔体毛坯施压，腔体毛坯则发生变形，对于变形过程中体积减小的腔体件，腔体内部容积有变小的趋势，腔体内液体介质压力增高，通过溢流的方法使腔体内的压力按照设定的工艺要求发生变化，在成形模具和液体介质的双重作用下腔体毛坯逐渐成形为所要求形状尺寸的零件。本发明的优点是：腔体零件成形过程中内部液体介质的压力是被动建立的，零件是一种低内压成形的工艺过程。腔体件内部压力低，对液压元器件要求也较低，设备投资少，并且性能稳定。腔体零件这种低内压成形工艺效率与内高压成形工艺效率相近，所以与内高压成形工艺相比，低内压成形的腔体件工艺制造成本低、应用前景广阔。

附图说明

图1是本发明的腔体件低内压成形方法的工装示意图。

图2a、2b分别是某轿车纵臂零件加压成形前和成形后的示意图。

具体实施方式

下面以某轿车纵臂腔体件为例对本发明的腔体件低内压成形方法作具体说明（参见图1）。如图2a、2b所示，该腔体件材料为碳钢，腔体毛坯厚度t=2～5mm，管料直径D=55～75mm。

步骤一：将成形模具的上模6和下模2、上夹紧头4、8和下夹紧头3、7放到合模压床上，然后将腔体毛坯1放到成形模具的下模2上，控制合模压床使上夹紧头4、8和下夹紧头3、7相向而行，将腔体毛坯1的两端夹紧；

步骤二：将两个密封头5、9分别***腔体毛坯1的两端，实现对腔体毛坯1的密封；上夹紧头4和下夹紧头3与密封头5的端部采用锥面配合结构；上夹紧头8和下夹紧头7与密封头9的端部采用锥面配合结构；

步骤三：通过密封头5的导流通道10、密封头9的导流通道11向腔体毛坯1内注入液体介质（液体介质为液压油，也可以是含水型液压液或合成型液压液）；

步骤四：控制合模压床的上模6下行对腔体毛坯1加压，在加压过程中通过溢流的方法使腔体内的液体介质压力设定的工艺要求变化，直至腔体毛坯1与上模6、下模2的型面贴合，腔体件成形；腔体内液体介质压力可以利用现有技术中的压力控制***控制。

步骤五：抽出两个密封头5、9，使腔体件内的液体介质排出；

步骤六：控制合模压床使上模6、上夹紧头4、8和下夹紧头3、7回程，取出腔体件。

为保证成形过程中腔体件不起皱、不破裂，成形过程中腔体内的液体介质压力变化应根据零件形状、材料性能及材料厚度等参数通过计算机模拟计算获得，并在试验过程中进行修正，最终得到稳定的工艺要求变化曲线。

通过本发明的低内压成形方法成形的管件，零件成对成形，成形后中间切开，成形质量良好，过渡区形状饱满，端头矩形尺寸稳定，能够达到图纸精度要求。

Claims (3)

1.一种腔体件低内压成形方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤一：将成形模具的上模(6)和下模(2)、上夹紧头和下夹紧头放到合模压床上，然后将腔体毛坯(1)放到成形模具的下模(2)上，控制合模压床使上夹紧头和下夹紧头相向而行，将腔体毛坯(1)的两端夹紧；

步骤二：将两个密封头分别***腔体毛坯的两端，实现对腔体毛坯(1)的密封；

步骤三：通过两个密封头的导流通道向腔体毛坯(1)内注入液体介质；

步骤四：控制合模压床的上模(6)下行对腔体毛坯(1)加压，在加压过程中使腔体内的液体介质压力按照设定的工艺曲线变化，直至腔体毛坯(1)与上模(6)、下模(2)的型面贴合，腔体件成形；

步骤五：抽出两个密封头，使腔体件内的液体介质排出；

步骤六：控制合模压床使上模(6)、上夹紧头和下夹紧头回程，取出腔体件。

2.根据权利要求1所述的腔体件低内压成形方法，其特征在于对于变形过程中体积减小的腔体件，通过溢流的方法使腔体内液体介质的压力按照设定的工艺曲线变化。

3.根据权利要求1所述的腔体件低内压成形方法，其特征在于所述上夹紧头和下夹紧头与密封头端部采用锥面配合结构。