專利名稱：板料梯溫拉深成形方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的板材梯溫拉深成形方法及設(shè)備，屬于板料溫成形技術(shù)及專用技術(shù)裝備。
背景技術(shù)：
采用溫成形是提高鋁、鎂等輕質(zhì)合金成形性能的有效途徑，將對鋁、鎂合金的更廣泛應(yīng)用產(chǎn)生積極的影響。采用溫成形技術(shù)能夠大幅度提高鋁鎂等輕質(zhì)合金的成形極限。板料拉深過程中，凸緣部位離凹模圓角距離遠的金屬是靠離凹模圓角近的金屬的拉カ逐步進入到凹模內(nèi)的，這要求從凹模ロ部圓角到凸緣邊緣金屬的屈服應(yīng)カ應(yīng)該是遞減的，才能保證變形過程的連續(xù)。對于每ー種特定的合金材料，溫度是影響屈服應(yīng)カ的重要因素。在凸緣部位建立從凹模圓角到凸緣邊緣遞增的不均勻溫度分布，是進ー步提高板料溫拉深效果的有效途徑。進ー步深入研究也證實，采用一定梯度分布的溫度場比采用整體均勻溫度在成形鋁、鎂合金中更具有優(yōu)勢。以簡單杯形件拉深為例，法蘭區(qū)域從凹模ロ到毛坯凸緣外邊緣成上升趨勢分布的梯度溫度更有利于成形；復(fù)雜零件的成形更是要求不均勻的溫度分布，以和成形過程相協(xié)調(diào)獲得更高的成形極限。當(dāng)前所采用的加熱方式，如圖I所示，主要是通過在壓料板以及凹模內(nèi)埋設(shè)加熱棒或加熱板實現(xiàn)對凹模和壓料板的加熱，通過模具和板料間熱傳遞實現(xiàn)對板料的加熱，等到板料達到恒定的溫度后進行拉深；采用加熱棒或加熱板加熱模具，再通過熱傳遞加熱板料形成的溫度場和變形過程相協(xié)調(diào)的溫度場相差甚大，不能充分發(fā)揮溫度對于板料成形性能提高的潛力；雖然可以通過改變加熱棒的大小、數(shù)量和埋設(shè)位置使模具本身形成一定的溫度梯度，但這種方法エ藝措施復(fù)雜、靈活性差，形成的梯度溫度和變形相適應(yīng)的溫度梯度相差比較大，不能充分發(fā)揮溫度對提高板料成形性能的潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供ー種結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，在板料拉深過程中，凸緣部位能夠?qū)崿F(xiàn)梯溫的簡單エ藝措施和專用技術(shù)裝備。本發(fā)明所提供的一種板材梯溫拉深成形方法包括以下過程
(1)在模具閉合前加熱壓料板和凹模使其溫度達到設(shè)定溫度；
(2)將加工好的毛坯放置到模具中，模具閉合，通過模具和板料間的熱傳導(dǎo)使板料升溫；通過在與板料接觸的凹模和壓料板的表面上加工flmnTf8mm的小孔,使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布，通過改變傳熱接觸面改變熱傳遞過程，使毛坯凸緣部位形成從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布的梯度溫度；
(3)加熱設(shè)定時間到后，凸模開始下行，板料沖壓成形；開模后取出エ件，模具恢復(fù)初始狀態(tài)。本發(fā)明所提供的一種板料梯溫拉深成形專用設(shè)備，該設(shè)備包括凹模、凸模、壓料板和模具加熱裝置；其中在與板料接觸的凹模和壓料板的表面上加工有nmnTf8mm的小孔，
3使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布，通過改變傳熱接觸面改變熱傳遞過程，使毛坯凸緣部位形成從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布的梯度溫度。。


圖I是本發(fā)明板料梯溫拉深原理圖。圖2是普通板料溫?zé)崂钤韴D。圖中1.凸模；2.壓料板墊板；3.壓料板加熱裝置；4.板料；5.壓料板；6.凹模；
7.凹模加熱裝置；8.凹模墊板；9.隔熱板；10.凹模下墊板；11.凹模和壓料板上的表面小孔。
具體實施例方式本發(fā)明實現(xiàn)板料拉深過程中凸緣部位梯溫分布的具體方法是
本發(fā)明的模具基本結(jié)構(gòu)和普通板料溫成形模具相同；采用加熱棒、加熱板或者電磁加熱等方式使凹模和壓料板溫度升高，通過模具和板料之間的熱傳遞來實現(xiàn)對板料的加熱； 通過在凹模和壓料板與板料的接觸面上加工nmnTf8mm的小孔,使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布，通過改變傳熱接觸面改變熱傳遞過程，使毛坯凸緣部位形成從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布的梯度溫度分布。具體實施方案
在離凹模圓角部位近的模具表面鉆孔密度較大，以降低傳熱面，在離凹模圓角距離遠的模具表面鉆孔密度較小，使傳熱接觸面較大，使形成的板料単位面積內(nèi)和模具接觸面面積從凹模ロ部到毛坯凸緣邊緣成遞增趨勢；加工孔的深度大于一倍孔徑，孔徑flmnTfSmm。本發(fā)明中的方法也可作為加熱溫度場優(yōu)化的實施工藝措施，在需要降低加熱溫度的區(qū)域根據(jù)優(yōu)化結(jié)果加工一定密度的小孔，降低傳熱面。
權(quán)利要求
1.板材梯溫拉深成形方法，其特征在于該方法包括以下過程(1)在模具閉合前加熱壓料板和凹模，使所述的壓料板和凹模的溫度達到設(shè)定溫度；(2)將加工好的毛坯放置到模具中，模具閉合，通過模具和板料間的熱傳導(dǎo)使板料升溫；通過在與板料接觸的凹模和壓料板的表面上加工nmnTf8mm的小孔,使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布，通過改變傳熱接觸面改變熱傳遞過程，使毛坯凸緣部位形成從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布的梯度溫度；(3)到設(shè)定的加熱時間后，凸模開始下行，板料沖壓成形；開模后取出エ件，模具恢復(fù)初始狀態(tài)。
2.ー種實現(xiàn)權(quán)利要求I所述板料梯溫拉深成形方法的設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括凹模、凸模、壓料板和加熱裝置；其中在與板料接觸的凹模和壓料板的表面上加工有 nmnTf8mm的小孔,使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布， 通過改變傳熱接觸面改變熱傳遞過程，使毛坯凸緣部位形成從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布的梯度溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供一種板材梯溫拉深成形方法及設(shè)備，屬于板材溫成形技術(shù)領(lǐng)域與專用裝備。該成形方法是在模具閉合前加熱壓料板和凹模然后將加工好的毛坯放置到模具中，模具閉合后，通過模具和板料間的熱傳遞使板料升溫；通過在凹模和壓料板與板料的接觸面上加工f1mm~f8mm的小孔，使板料和模具單位內(nèi)接觸面積從凹模圓角至凸緣邊緣呈上升趨勢分布；凸模開始下行，板料沖壓成形，開模后取出工件。本發(fā)明所提供的板材梯溫拉深成形設(shè)備通過在和板料接觸的模具表面上加工許多f1mm~f8mm的小孔，達到提高板料成形性能的目的。本發(fā)明易于實現(xiàn)，并且與板料等溫拉深相比，能顯著提高板料的成形性能，發(fā)揮溫度對板料成形性能提高的潛能。
文檔編號B21D22/20GK102601200SQ20121005803
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月7日
發(fā)明者曹杰, 沈曉輝, 王會廷, 章靜, 閻軍 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)