通過預(yù)先的脹形來對試件底部變形進行調(diào)整,提高板材的應(yīng)變硬化程度,使成形后零件獲得足夠的剛度、強度、抗彎、抗凹等性能,這種工藝稱為預(yù)脹充液拉深。本文興迪源機械帶來預(yù)脹充液拉深成形的原理及壁厚分布規(guī)律 。

　　一、預(yù)脹充液拉深成形的原理：

　　隨著DP鋼、TRIP鋼等高強鋼板的應(yīng)用,普通拉深存在變形不均勻、不充分的問題,無法充分發(fā)揮材料的應(yīng)變硬化性能。通過預(yù)先的脹形來對試件底部變形進行調(diào)整,提高板材的應(yīng)變硬化程度,使成形后零件獲得足夠的剛度、強度、抗彎、抗凹等性能,這種工藝稱為預(yù)脹充液拉深。其實質(zhì)是在充液室流體介質(zhì)的初始壓力作用下,使板材發(fā)生脹形,并通過模具的約束得到預(yù)定形狀,之后在一定液室壓力下板材隨凸模運動進行充液拉深成形。

　　以下將以平底筒形件預(yù)脹充液拉深為例進行闡述：

　　圖8-28所示為預(yù)脹充液拉深成形過程。首先凸模下行到離板材上表面h的位置停止,施加壓邊力,然后向充液室加壓到預(yù)賬壓力,使得板材發(fā)生脹形。

　　隨后在此壓力下,凸模運動至與壓邊圈持平。最后調(diào)節(jié)液室壓力,凸模繼續(xù)下行直至零件拉深完成。
 

　　圖8-28預(yù)脹-充液拉深成形原理圖

　　(a)預(yù)脹;(b)拉深。

　　二、預(yù)脹充液拉深的壁厚分布規(guī)律：

　　預(yù)脹充液拉深成形過程中,預(yù)脹變形量直接影響著后續(xù)充液拉深的變形過程。預(yù)脹變形量過小時,應(yīng)變強化效果相對較小。預(yù)脹變形量過大時,凸模與壓邊圈的間隙內(nèi)容易產(chǎn)生材料堆積,進而形成折疊缺陷。

　　對于DP590雙相鋼平底筒形件預(yù)脹充液拉深,當(dāng)相對預(yù)脹高度為30%時,壓平過程中就會產(chǎn)生折疊缺陷。當(dāng)相對預(yù)脹高度小于25%時,可以成形合格平底筒形件,對應(yīng)的平底筒形件試件及其壁厚分布如圖8-29所示。

　　可以看出,不同預(yù)脹高度的預(yù)脹充液拉深試件壁厚分布規(guī)律相似。試件底部壁厚相對均勻,底部靠近圓角區(qū)域由于壓平過程中的壓縮變形,壁厚相應(yīng)增大。與傳統(tǒng)的充液拉深壁厚分布類似,最大減薄區(qū)仍是凸模圓角處。直壁區(qū)壁厚逐漸增大,直至靠近法蘭區(qū)壁厚最大。當(dāng)相對預(yù)脹高度為25%時,平底筒形件圓角處壁厚最小,減薄率達到14.5%;底部壁厚相差不大,減薄率為11.5%。
 

　　圖8-29預(yù)脹充液拉深平底筒形試件及其壁厚分布

　　(a)試件;(b)壁厚分布 。

　　底部靠近圓角(距離中心3/4)處壁厚增厚率為3%;直壁末端壁厚最大,增厚率為17%。同普通充液拉深平底筒形件相比,預(yù)脹充液拉深成形使底部減薄率增加11%,而試件直壁和圓角處壁厚未發(fā)生明顯改變。隨著相對預(yù)脹高度增加試件底部壁厚逐漸減小,其他區(qū)域壁厚分布相近,說明平底筒形件底部壁厚減小主要來自于預(yù)脹過程中的減薄。

　　【興迪源機械板材充液液壓成形設(shè)備優(yōu)勢】

　　興迪源機械板材充液成形設(shè)備采用液體作為傳力介質(zhì)代替剛性凸?；虬寄鬟f載荷，使坯料在傳力介質(zhì)作用下貼靠凸模或凹模以實現(xiàn)金屬板材零件的成形。設(shè)備整體采用三梁四柱式結(jié)構(gòu)，并將壓邊缸和拉伸缸復(fù)合在一起，主缸與副液壓缸相互配合，實現(xiàn)難變形材料、復(fù)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(shè)備是我司自主創(chuàng)新、研制開發(fā)出的具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的液態(tài)介質(zhì)柔性成形設(shè)備，用于鈑金類零件的高精度成形，在國內(nèi)具有先進水平。板材充液成形設(shè)備所加工的零件具有回彈小、尺寸精度高、表面質(zhì)量好等優(yōu)勢，廣泛適用于航空航天、石油、核電、汽車、大型柴油發(fā)動機等領(lǐng)域。比如飛機上口框零件的預(yù)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。