[发明专利]一种大变形小圆角薄壁空心构件的成形方法

摘要

本发明公开了一种大变形小圆角薄壁空心构件的成形方法，属于薄壁管材成形技术领域。所用成形模具主要由上下模具、左右冲头、左右推头组成。该方法结合了液压成形和液压辅助锻造的优势为一体，提出了低压胀形、中压挤锻、高压整形的成形方法，可以用于成形大变形小圆角薄壁空心构件，可以避免直接采用液压成形技术所产生的过度减薄、破裂、小圆角贴模困难等缺陷。该装置结构简单，易于制造，成本低廉，所生产的零件变形量大，减薄率低、贴模效果好。

主权项

一种大变形小圆角薄壁空心构件的成形方法，其特征在于：该方法是使用液压成形与液压辅助锻造相结合的技术对空心管件进行分步成形，最终获得所需规格的空心构件；整个成形过程始终以液体作为提供内压力的介质；该成形方法所用成形模具包括上模具、下模具、左冲头、右冲头、左推头和右推头，其中：所述上模具和下模具合模后所形成的内腔用于放置空心管件，空心管件的两端分别设置左冲头和右冲头，左冲头和右冲头能够密封空心管件的两端；同时对左、右冲头施加轴向力，在低压胀形阶段能够实现轴向补料；所述上模具和下模具合模后形成空心柱状结构，所述左推头和右推头与模具内壁以及管材外壁均紧密贴合，中压阶段在左冲头和右冲头的配合下，左推头和右推头能够对预制鼓包件产生挤锻的作用；该方法首先将空心管件装配到所述成形模具中，然后对空心管件进行分步成形，分步成形包括按顺序进行的如下三个阶段：(1)第一阶段为低压胀形，过程为：上模具、下模具、左推头和右推头保持不动，液压系统逐渐提高液体压力P，左冲头和右冲头在轴向力F1作用下产生轴向位移，此时管件完全处于液压胀形状态，形成预制鼓包后，冲头进给结束，管件第一阶段成形完成；(2)第二阶段为中压挤锻，过程为：上模具和下模具保持不动，液压系统继续增加内压P，左推头和右推头在轴向力F2作用下，左冲头和右冲头在轴向力F1作用下，同时产生轴向进给，此时在内压辅助下，通过模具、冲头和推头对预制鼓包所产生的变形作用，使管材的胀形部分受到了挤锻作用，当左冲头和右冲头以及左推头、右推头轴向进给结束时，管件第二阶段成形完成，此时除管材胀形部分的小圆角部位外，其他部分均已经全部贴模成形；(3)第三阶段为高压整形，过程为：上模具、下模具、左推头、右推头、左冲头和右冲头都保持不动，但是需要施加轴向力F1和F2，继续提高系统内压P，使小圆角处产生变形并贴模，此时零件完全成形，管件第三阶段成形完成。