一种板材液压胀形装置的制作方法

本实用新型属机械加工技术领域，涉及一种板件加工装置，特别涉及一种用于制作深腔板材零件的板材液压胀形装置。

背景技术：

现代制造业中往往需要生产一些结构尺寸复杂的板材零部件，由于液压胀形技术具有生产周期短、生产工序少、所用模具数目少和成形质量高的特点，对于生产小批量、尺寸复杂的板材零部件有着其特有的优势，不仅能够满足市场产品多样化的需求，同时也能够大大降低生产成本。

但现有的液压胀形技术中由于在胀形阶段存在如下不足，大大限制了胀形深度较大的板材构件的生产：

1．在板材液压胀形过程中，板材还未贴下模的过程中处于悬空状态，中间部位的变形量最大，应力也最为集中，当需要得到胀形深度较大的深腔形零件时，此处常常会发生破裂；

2．在板材液压胀形过程中很难在板材径向添加径向进给力进行径向的补料，压边产生的摩擦阻力也大大降低板材自身的流动速度，当向液室内部注入液体并增大液压力的同时，处于悬空区的板材变形骤然增大，此时板材压边区域的材料还在缓慢流向中部，悬空区的板材会因为胀形速度过快逐渐减薄而破裂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种板材液压胀形装置，以克服上述已有技术存在的不足。

本实用新型采取的技术方案是：一种板材液压胀形装置，包括上模具和下模具，所述上模具与压边缸连接，下模具内腔为与所需成形的薄壁深腔板材零件形状一致的型腔，上模具设有与型腔对应的液室，液室与分设于上模具两侧的进油通道和出油通道连通，液室底部开口的横截面尺寸与型腔横截面尺寸一致；

所述下模具型腔底部为与型腔相通且横截面与型腔横截面相同的大通孔，大通孔内滑动安装背压模，所述背压模的上表面的形状与所需成形的薄壁深腔板材零件底面的形状一致，背压模下部与顶出缸连接、并由顶出缸控制其伸缩的行程。

其进一步的技术方案是：所述上模具底面与板材坯件之间设有第一密封圈，第一密封圈安装在上模具底面围绕液室周围的密封槽内，所述下模具大通孔孔壁与背压模侧壁之间设有第二密封圈，第二密封圈安装在大通孔孔壁的密封槽内。

更进一步：所述进油通道与出油通道的端口设有阶梯孔，进油通道与出油通道通过其端口的阶梯孔与外部法兰连接。

由于采取上述技术方案，本实用新型之一种板材液压胀形装置具有以下有益效果：

1．本实用新型之一种板材液压胀形装置在下模具型腔下部开有大通孔，通孔内安装背压模，背压模侧壁可沿通孔孔壁相对滑动，背压模与顶出缸连接，通过控制背压模上下行程来控制板材实时的成形变化，能够增加板材压边区域材料流动的时间，从而得以更多的补料：成形初期将背压模固定于靠近板材的位置，在高液压的作用下板材与背压模贴合，后期板材随背压模位置下降而向下被拉伸，由于板材与背压模之间的“摩擦保持”作用，板材中心位置的应力集中得到大大降低，从而解决板材液压胀形过程中由于板材悬空区中心部位的应力集中导致的过度减薄问题，有效的避免材料破裂的现象发生，提高产品的胀形深度和成形质量，成形出更高胀形比的板材零部件；

2．用本实用新型之一种板材液压胀形装置制作深腔板材零件的方法操作简单、容易控制，能够有效的降低液压胀形零件的减薄率，在保证产品质量的前提下节省了材料，一次加工节省了工序，提高了生产的效率；

3．本实用新型之一种板材液压胀形装置，应用专门的压边缸进行压边，能够提供需要的压边力并可进行调节，应用专门的顶出缸，通过控制顶出缸的行程来控制背压模的位置，保证加工过程的精确性；

4．本实用新型之一种板材液压胀形装置密封性好，可以有效防止液体的泄露：

进出油口均设计有阶梯孔与外部法兰相连接，保证油口良好的密封性；

在上模具底面与板材之间设有第一密封圈，可防止成形过程中上模具液室中的油液泄露；

在背压模侧壁和下模具通孔的孔壁之间设有第二密封圈，可防止由于板件破裂导致的油液泄露。

下面结合附图和实施例对本实用新型之一种板材液压胀形装置的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图3是本实用新型之一种板材液压胀形装置的结构示意图（含有板材坯件）：

图1为液压胀形初始实施过程示意图，图2为液压胀形中间实施过程示意图，图3为液压胀形最终实施过程示意图。

图中：

1—压边缸，2—上模具，21—液室，22—进油通道，221—阶梯孔，23—出油通道，231—阶梯孔，3—板材坯件，4—下模具，41—大通孔，5—背压模，6—顶出缸，7—第一密封圈，8—第二密封圈。

具体实施方式

实施例

一种板材液压胀形装置，包括上模具2和下模具4，所述上模具与压边缸1连接，下模具内腔为与所需成形的薄壁深腔板材零件形状一致的型腔，上模具设有与型腔相对应的液室21，液室与分设于上模具两侧的进油通道22和出油通道23连通，液室底部开口的横截面尺寸与型腔横截面尺寸一致，上、下模合模时，液室的开口与型腔正相对；

所述下模具型腔底部为与型腔相通且横截面与型腔横截面相同的大通孔41，大通孔内安装背压模5，所述背压模与大通孔内壁滑动配合，背压模上表面的形状与所需成形的薄壁深腔板材零件底面的形状一致，背压模下部与顶出缸6连接、并由顶出缸控制其伸缩的行程。

所述上模具底面与板材坯件之间设有第一密封圈7，第一密封圈安装在上模具底面围绕液室周围的密封槽内，所述下模具大通孔孔壁与背压模侧壁之间设有第二密封圈8，第二密封圈安装在大通孔孔壁的密封槽内。

所述进油通道与出油通道的端口设有阶梯孔，进油通道与出油通道通过其端口的阶梯孔与外部法兰连接。

利用上述实施例之一种板材液压胀形装置制作薄壁深腔板材零件的方法步骤如下：

（1）安装板材坯件：将板材坯件3置于上模具2与下模具4之间，控制压边缸1向上模具2施加压边力将板材坯件夹紧；

（2）排气充油：通过进油通道22输入压力油液将液室21中空气从出油通道23排出后使液室中充满压力油液，关闭出油通道23；

（3）控制顶出缸6向上移动使背压模5接近板材坯件底面；

（4）初始贴模：通过进油通道22向液室施加液压力，在液压力作用下使板材坯件胀形并与背压模的上表面初始贴模（参见图2）；

（5）拉模成形：初始贴模完成后，控制顶出缸6带动背压模5缓慢下行至所要求的胀形深度处，此时板材坯件处于压边区域的材料缓慢向中心补充，使得板材坯件下方紧贴背压模5上表面，初步形成板材零件（参见图3）；

（6）保压：保持液室21的液压为所设定的液压值，此时由于“摩擦保持”作用，板材零件中心部位的应力集中得以大大降低；

（7）泄压排油开模：最后泄除液室内高压，通过出油通道23排除液室21内的油液，开模，得到所需胀形深度的薄壁深腔板材零件。