周向自然增压板料充液拉深成形方法及设备.pdf

一种周向自然增压板料充液拉深成形方法及设备，属于板料充液拉深和反拉深专用技术装备。该方法过程包括：在凹模兼液池的型腔内充满液体；利用凸模带动板料进入凹模后建立的反向压力而使板料成形；利用凸模下行产生的液池压力，通过一个增压活塞产生高于液池压力的高压施加到板料毛坯径向，从而实现周向自然增压的充液拉深或反拉深。该设备特征在于凹模兼液池型腔与增压活塞低压端相连，板料毛坯周向型腔和增压活塞高压端相连。本发明具有结构简单，制造成本低，增压效果好的特点。

权利要求书
1、  一种周向自然增压板料充液拉深成形方法，包括以下过程：
(1)、在凹模兼液池的型腔内充满液体，
(2)、利用凸模带动板料进入凹模后建立的反向压力而使板料成形，
其特征在于还包括以下过程：
(3)、利用凸模下行产生的液池压力，通过一个增压活塞产生高于液池压力的高压施加到板料毛坯径向，从而实现周向自然增压的充液拉深或反拉深。

2、  一种周向自然增压板料充液拉深成形设备，包括凹模兼液池、凸模、压边圈，其中压边圈与凹模兼液池之间为板料空间，其特征在于：凹模兼液池型腔与增压活塞低压端相连，板料毛坯周向型腔和增压活塞高压端相连。

说明书周向自然增压板料充液拉深成形方法及设备
技术领域：
本发明的周向自然增压板料充液拉深成形方法及设备，属于板料充液拉深和反拉深专用技术装备。
背景技术
充液拉深技术是一种先进的板料液压成形技术，是在凹模兼液池的型腔内充满液体(水或油)，利用凸模(带动板料)进入凹模后建立的反向压力而使板料成形的方法。和板料传统拉深方法相比，充液拉深技术具有显著的优点，在汽车、航空、电子行业获得越来越广泛的关注。随着对充液拉深技术的研究不断深入，各种改进的充液拉深技术和装备不断出现，周向液压充液拉深技术就是其中的一种，研究表明，法兰边缘的径向液压可显著提高板料的极限拉深比。其毛坯法兰径向压力一般通过两种途径获得，第一，如图1所示，通过将法兰处的型腔和液池内的液体联通实现径向加压，此种方法径向压力和液池压力相等；第二，如图2所示，通过独立的液压系统给法兰边缘以高于液池压力的压力。
第一种方法只能获得和液池压力相等的压力；第二种方法虽然可以实现高于液池压力的压力，但需要独立的液压系统，设备制造成本和零件生产成本都较高。
发明内容
本发明目的在于，提供一种结构简单，制造成本低，增压效果好的周向自然增压板料充液拉深成形方法及设备。
1、一种周向自然增压板料充液拉深成形方法，包括以下过程：
(1)、在凹模兼液池的型腔内充满液体，
(2)、利用凸模带动板料进入凹模后建立的反向压力而使板料成形，其特征在于还包括以下过程：
(3)、利用凸模下行产生的液池压力，通过一个增压活塞产生高于液池压力的高压施加到板料毛坯径向，从而实现周向自然增压的充液拉深或反拉深。
2、一种周向自然增压板料充液拉深成形设备，包括凹模兼液池、凸模、压边圈，其中压边圈与凹模兼液池之间为板料空间，其特征在于：凹模兼液池型腔与增压活塞低压端相连，板料毛坯周向型腔和增压活塞高压端相连。
该技术可以实现径向压力高于液池压力的充液拉深，但并不需要专门的高压泵站系统，从而大大降低零件的制造成本。
附图说明
图1是传统的周向液压充液拉深技术原理图。
图2是带独立泵站的周向液压充液拉深技术原理图。
图3是本发明周向向自然增压充液拉深方法的原理图。
图4是本发明周向向自然增压充液及反拉深方法原理图。
具体实施方式
本发明实现法兰周向压力自然增压且径向压力高于液池压力的双路径加载充液拉深方法是：
凸模下行将使液池压力受到压缩而压力升高，同时液池内的液体容量将减少Δl1，即将有Δl1体积的液体从液池内流出：在毛坯法兰处的型腔内，由于板料被拉深其型腔体积将增加Δl2。根据模具结构和成形特点Δl1＞＞Δl2。将一个两端不同截面积的活塞杆镶嵌在模具合适位置上的型腔内(或设计专门的增压器)，将液池内液体和装在模具内的活塞大面积端面相联通，同时将法兰型腔和活塞小端面型腔相联通。通过两端截面不同的活塞即可实现高于液池压力的径向压力加载。
根据充液拉深过程中液池型腔体积和毛坯法兰边缘型腔体积变化的关系，设计合适的增压器，使充液拉深液池型腔和增压器的低压腔相联通，增压器的高压腔和法兰边缘腔室相联通。冲模下行带动板料进入凹模，液池内液体受到挤压进入增压器低压腔室，经过增压器的变换，在毛坯法兰周边将得到高于液池液体的压力，此径向压力有助于板料成形，可提高板料成形极限拉深比。
将板料毛坯装入模具内，模具闭合后，首先启动预胀泵使液池内和模具周边充满液压介质，并在液池内产生一定的预胀压力；然后关闭预胀泵，凸模开始下行，挤压液池内液体，液池内液体介质压力升高，其最高压力通过溢流阀控制；同时，液池内压力通过增压器在毛坯法兰边缘腔室产生数倍于液池压力的径向压力，此压力产生的推力有助于材料成形；零件成形完毕，冲模回程，模具开启，顶料机构将产品顶出；通过压缩空气的压力可使增压器复位；模具复位；一个产品生产流程完成。
充液反拉深过程和充液拉深过程相似，区别在于其反拉深用毛坯件为杯形件，其杯形毛坯可传统拉深或充液拉深获得。