板材充液拉深成形技術適用于筒形、錐形、拋物線形、盒形等變形程度超過普通拉深成形極限的板材零件、帶有沖壓負角的板材零件,以及普通拉深模具型腔結構復雜、難于成形的板材零件,本文興迪源機械帶來板材充液拉深液壓成形技術的特點及適用范圍。
一、板材充液拉深液壓成形技術的特點:
與普通板材拉深成形相比,充液拉深成形技術具有以下優點:
1)成形極限高:
由于液室壓力的作用,使壞料與凸模緊緊貼合,產生有益摩擦;在凹模圓角處及法蘭區形成流體潤滑,降低不利摩擦,提高凸模圓角區傳力區的承載能力,提高零件成形極限,減少拉深次數。對于厚度0.7m,直徑50mm的不銹鋼深筒件,液室壓力為86.5MPa時,采用充液拉深一次成形出合格零件,其拉深比達到3.36;如果液室壓力為0,即為普通拉深,其拉深比僅為2.31。對于SPCC深拉深板材、圓角較小的筒形件,當液室壓力為49.5MPa時,拉深比也可到2.4左右;普通拉深的拉深比則在1.3左右。
2)尺寸精度高、表面質量好:
液體從坯料與凹模上表面間溢出形成流體潤滑,利于坯料進入凹模,減少零件表面劃傷,成形零件外表面可以保持原始板材的表面質量,尤其適合表面質量要求高的板材零件的成形。
3)道次少:
由于成形極限高,一般只需一個拉深道次,減少中間成形工序及退火等耗能工序。
4)成本低:
復雜零件可在一道工序內完成,減少多工序成形所需的模具;對于尺寸接近或者厚度相當的零件,可用一套模具成形;復雜零件只需加工出與零件尺寸相當的凸模,無需與凸模配合的復雜凹模型腔,降低生產成本。
板材充液拉深成形主要缺點:
一是設備復雜,除液壓機外,還需要一套獨立的控制系統,使用、維護和保養也比較復雜;
二是由于凹模內充液及初始反脹需要時間,生產率較低;
三是由于液室壓力形成的反作用力,使得拉深力大于普通拉深工藝的拉深力,需要的設備噸位大。
二、板材充液拉深液壓成形技術的適用范圍:
充液拉深成形技術適用于筒形、錐形、拋物線形、盒形等變形程度超過普通拉深成形極限的板材零件、帶有沖壓負角的板材零件,以及普通拉深模具型腔結構復雜、難于成形的板材零件,主要用于航天領域滿足空氣動力學性能的整流罩、頭罩以及汽車領域的發動機蓋等覆蓋件。
適合充液拉深成形的材料包括低碳鋼、深沖鋼、不銹鋼等,可一次拉深成形獲得超深筒形件,尤其適合低塑性的高強鋼、鋁合金,如5A06、2024等航天領域應用較多的鋁合金。在板材厚度方面,主要適合3mm以下的薄板。由于充液拉深具有成形極限高和效率相對較低的特點,一般適用于生產批量不大的板材零件的成形。
【興迪源機械板材充液液壓成形設備優勢】
興迪源機械板材充液成形設備采用液體作為傳力介質代替剛性凸模或凹模傳遞載荷,使坯料在傳力介質作用下貼靠凸?;虬寄R詫崿F金屬板材零件的成形。設備整體采用三梁四柱式結構,并將壓邊缸和拉伸缸復合在一起,主缸與副液壓缸相互配合,實現難變形材料、復雜形狀、較大拉深比的鈑金類零件的精確、高效成形。
XD-SHF系列板材充液成形設備是我司自主創新、研制開發出的具有獨立知識產權的液態介質柔性成形設備,用于鈑金類零件的高精度成形,在國內具有先進水平。板材充液成形設備所加工的零件具有回彈小、尺寸精度高、表面質量好等優勢,廣泛適用于航空航天、石油、核電、汽車、大型柴油發動機等領域。比如飛機上口框零件的預制坯,臺階型非對稱油底殼拉深,盒形件的帶背壓拉深以及汽車減震器托盤等成形。
部分文段和圖片摘自:
《白話液壓》
作者:張海平
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