充液成型工艺技术及实例研究

1,充液成型工艺技术及实例研究,1.板料液压成形技术,液体凸模拉深成形是液体作用在板材一侧代替刚性凸模传递载荷，板材在液体作用下成形为所需形状零件。,1.板料液压成形技术,充液拉深成形是液体作用在板材背面或凹模一侧，使金属板材成为所需的形状曲面零件的成形工艺。其成形过程：,1.板料液压成形技术,法兰部位不采用密封,法兰部位采用密封,液体动态拉深Hydro-dynamic deep drawing,液体静态拉深Hydro-static deep drawing,1.板料液压成形技术,特点,1.板料液压成形技术,显著优势,液压使板材与凸模之间产生摩擦力该摩擦力有利于提高成形极限，又称为有益摩擦,成形末期液室内的高压液体从法兰流出，板材法兰区脱离凹模，形成润滑油膜 减小了不利摩擦，有利于提高成形极限。,摩擦保持效果,流体润滑效果,使传统拉深成形的“危险截面”即凸模圆角附近板料的局部变薄大大缓和，成形极限显著提高。,1.板料液压成形技术,1.板料液压成形技术,完善工艺理论和实验研究，综合考虑模具、设备结构、工艺参数的影响，加强工艺控制。（进一步提高成形极限的新技术：径向加压充液拉深和充液热成形）,进一步应用于低塑性、难成形材料的成形,进一步应用在大型、复杂型面、薄壁零件的成形,与普通拉深工艺及其他成形方法复合，提高效率,1.板料液压成形技术,有限元法为基础的板料成形数值模拟技术,2. 板料有限元模拟技术,动态充液拉深工艺过程,Punch,Blank holder,Die (Chamber),Blank,Blank setting,Inverse bugling,Drawing,Blank holding,Final product,2. 板料有限元模拟技术,如何快速确定合适的压边力拉深行程曲线和液室压力拉深行程曲线？模具设计规范？,12/34,关键技术之工艺,两条曲线,液室压力曲线,板料脱离凹模圆角,模具参数,材料性能,压边力曲线,液体不泄露、法兰不起皱,法兰区压力分布,不起皱最小压力,2. 板料有限元模拟技术,13/34,复杂管接件有限元建模,模具数模设计,凸模及分体形式,凹 模,压边圈,有限元模型,凸 模,凹 模,压边圈,网格划分,毛料外形,成形零件,反算,凸 模,模拟结果反馈,2. 板料有限元模拟技术,14/34,零件数模,3.充液成型的应用实例,1Cr18Ni9Ti 1.2mm,抛物线形式的零件,传统的成型工艺,15/34,零件数模,3.充液成型的应用实例,1Cr18Ni9Ti 1.2mm,抛物线形式的零件,充液成型工艺,16,3.充液成型的应用实例,根据零件数模的特点：,17,3.充液成型的应用实例,根据零件数模选择的工艺方案：,采用传统的工艺方案，采用四次钢模拉伸采用一次充液成型采用两次充液成型，在加上矫形过程,18,3.充液成型的应用实例,传统的工艺方案，采用四次钢模拉伸结果：,厚度分布云图,采用四次钢模拉伸，在拉伸第三道的时候零件就会被拉裂,19,3.充液成型的应用实例,在用一次充液成型结果：,厚度分布云图,采用一次充液成型，在充液成型中期的时候零件就会被拉裂,20,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程的有限元模型,充液,充液,矫形,最终零件,21,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程中不同毛料大小对成型结果的影响,毛料R=190mm,毛料R=187mm,厚度分布云图,22,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程中不同毛料大小对成型结果的影响,毛料R=190mm,毛料R=187mm,减薄量分布云图,23,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程中毛料中间状态对成型结果的影响,厚度分布云图,非热处理,热处理,24,3.充液成型的应用实例,热处理对成型结果的影响,非热处理,热处理,减薄量分布云图,25,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程中不同压强曲线对成型结果的影响,合理压力曲线,非合理压力曲线,厚度分布云图,26,3.充液成型的应用实例,充液成型加矫形过程中摩擦系数对成型结果的影响,调整摩擦系数,未调整摩擦系数,厚度分布云图分布云图,27,4.结论,结论,调整好好相应的毛料大小，毛料太大会增加零件最终成型的减薄量,在每道工序完成以后，是不是对零件进行热处理对零件的最终的减薄量有很大的影响,调整好毛料与各个模具之间的摩擦系数对最终的零件的厚度分布有很大的影响,调整压边力拉深行程曲线对最终零件的厚度分布有很大的影响,采用的传统的