本發(fā)明屬于液壓脹形，尤其涉及一種內(nèi)脹式流體成形裝置及其成形方法。

背景技術(shù)：

1、目前，常用的液壓流體脹形板料曲面件成形方法是，將板料的邊緣壓制在帶有密封的能夠承受高壓的容器上，給容器內(nèi)部通入流體，用凸模在板料上表面向下壓，迫使板料產(chǎn)生脹拉變形的同時迫使流體流出容器，從而形成所需的曲面形狀，流體作用是輔助支撐作用；另外一種流體脹形成形方法是，在封閉的容器內(nèi)增加流體壓力和流體體積，迫使板料向外脹形，并逐漸形成所需的形狀。然而以上兩種成形方法全部需要改變流體體積大小。公開號為cn115634993b的中國發(fā)明專利提出了采用浮動式壓邊液壓雙向單模深拉成形裝置及成形方法，該方法在深拉的過程中采用壓邊圈的活塞帶動板料被反向拉伸，該技術(shù)最大特點是不改變流體在封閉腔體內(nèi)的體積而是通過改變其流動形狀實現(xiàn)板料的變形，比傳統(tǒng)的深拉成形的沖頭節(jié)約一半的移動位移。

2、然而該專利依然存在不足，壓邊圈的浮動技術(shù)隨著板料減薄會出現(xiàn)泄露液體的可能，同時由于其采用了凸模向下壓的情況，成形件進入活塞孔內(nèi)，取件比較困難，同時由于孔的尺寸限制了成形件形狀的多樣性，為此提出一種內(nèi)脹式流體成形裝置及其成形方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)脹式流體成形裝置及其成形方法，旨在解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種內(nèi)脹式流體成形裝置，包括缸體、活塞、外密封圈、下壓空腔體和連接機構(gòu)；所述缸體內(nèi)部填充有流體介質(zhì)，缸體與活塞之間裝配有多個外密封圈；所述活塞上加工有中心通孔；所述下壓空腔體中心加工有空腔，空腔中安裝有模具；所述連接機構(gòu)設(shè)置在活塞與下壓空腔體之間。

4、進一步的，所述連接機構(gòu)包括帶臺階空槽和帶臺階圓柱，帶臺階空槽開設(shè)在下壓空腔體上，帶臺階圓柱固定在活塞上。

5、進一步的，所述中心通孔中裝配有被壓活塞，所述中心通孔與被壓活塞之間裝配有多個內(nèi)密封圈。

6、進一步的，所述被壓活塞頂部加工有與模具相匹配的形狀。

7、一種利用如上述所述的內(nèi)脹式流體成形裝置實現(xiàn)的板料成形方法，當中心通孔中未裝配被壓活塞時，所述方法包括以下步驟：

8、s1：將待成形的板料裝配到活塞頂部與下壓空腔體下端部之間；

9、s2：外力推動下壓空腔體下行，下壓空腔體推動活塞向下運動，以提高缸體內(nèi)流體介質(zhì)的壓強，隨著壓強增加，流體介質(zhì)通過中心通孔向上流動并擠壓板料；

10、s3：繼續(xù)增加外力，當流體介質(zhì)的壓強超過板料塑性變形的強度時，板料變形并進入到模具中，直至與模具的型腔完全貼合，得到板料成形件；

11、s4：提起下壓空腔體，并通過連接機構(gòu)的帶臺階圓柱搭接在帶臺階空槽上帶動活塞同時提起，缸體內(nèi)的壓強減小，流體介質(zhì)從活塞中心通孔中倒流回缸體內(nèi)，此時旋轉(zhuǎn)下壓空腔體，使得帶臺階圓柱與帶臺階空槽分離從而使得活塞脫離，再進一步抬高下壓空腔體，從下壓空腔體的模具內(nèi)取出板料成形件。

12、進一步的，當中心通孔中裝配有被壓活塞時，所述方法包括以下步驟：

13、s1：將待成形的板料裝配到活塞頂部與下壓空腔體下端部之間；

14、s2：外力推動下壓空腔體下行，下壓空腔體推動活塞向下運動，以提高缸體內(nèi)流體介質(zhì)的壓強，隨著壓強增加，流體介質(zhì)推動被壓活塞沿中心通孔向上運動，被壓活塞開始擠壓板料；

15、s3：繼續(xù)增加外力，被壓活塞繼續(xù)向上運動，迫使板料發(fā)生變形并逐漸貼合到模具的型腔內(nèi)，直至與模具的型腔完全貼合，得到板料成形件；

16、s4：提起下壓空腔體，并通過連接機構(gòu)的帶臺階圓柱搭接在帶臺階空槽上帶動活塞同時提起，使得缸體內(nèi)流體介質(zhì)壓強降低，被壓活塞在自身重力作用下自行下降，此時旋轉(zhuǎn)下壓空腔體，使得帶臺階圓柱與帶臺階空槽分離從而使得活塞脫離，進一步抬高下壓空腔體，從下壓空腔體的模具內(nèi)取出板料成形件。

17、進一步的，所述流體介質(zhì)為液壓油、純水、鹽水以及酸或堿溶液中的一種或多種成分的混合物。

18、進一步的，所述板料為金屬和高分子材料中的一種或復(fù)合，所述金屬為鋼、銅、鋁合金和鎂合金中的一種或多種，所述高分子材料為pc和pe中的一種或多種。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

20、1、本發(fā)明通過使板料邊緣始終處于活塞與下壓空腔體動態(tài)的壓緊狀態(tài)，確保了板料在成形過程中即使發(fā)生減薄也不會導(dǎo)致流體泄露。

21、2、本發(fā)明采用了內(nèi)脹式流體成形工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)板料成形形狀的多樣化。

技術(shù)特征：

1.一種內(nèi)脹式流體成形裝置，其特征在于，包括缸體、活塞、外密封圈、下壓空腔體和連接機構(gòu)；所述缸體內(nèi)部填充有流體介質(zhì)，缸體與活塞之間裝配有多個外密封圈；所述活塞上加工有中心通孔；所述下壓空腔體中心加工有空腔，空腔中安裝有模具；所述連接機構(gòu)設(shè)置在活塞與下壓空腔體之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式流體成形裝置，其特征在于，所述連接機構(gòu)包括帶臺階空槽和帶臺階圓柱，帶臺階空槽開設(shè)在下壓空腔體上，帶臺階圓柱固定在活塞上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式流體成形裝置，其特征在于，所述中心通孔中裝配有被壓活塞，所述中心通孔與被壓活塞之間裝配有多個內(nèi)密封圈。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)脹式流體成形裝置，其特征在于，所述被壓活塞頂部加工有與模具相匹配的形狀。

5.一種利用如權(quán)利要求1~4任一項所述的內(nèi)脹式流體成形裝置實現(xiàn)的板料成形方法，其特征在于，當中心通孔中未裝配被壓活塞時，所述方法包括以下步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的板料成形方法，其特征在于，當中心通孔中裝配有被壓活塞時，所述方法包括以下步驟：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板料成形方法，其特征在于，所述流體介質(zhì)為液壓油、純水、鹽水以及酸或堿溶液中的一種或多種成分的混合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板料成形方法，其特征在于，所述板料為金屬和高分子材料中的一種或復(fù)合，所述金屬為鋼、銅、鋁合金和鎂合金中的一種或多種，所述高分子材料為pc和pe中的一種或多種。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明適用于液壓脹形技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種內(nèi)脹式流體成形裝置及其成形方法，裝置包括缸體、活塞、外密封圈、下壓空腔體和連接機構(gòu)；所述缸體內(nèi)部填充有流體介質(zhì)，缸體與活塞之間裝配有多個外密封圈；所述活塞上加工有中心通孔；下壓空腔體中心加工有空腔，空腔中安裝有模具；所述連接機構(gòu)設(shè)置在活塞與下壓空腔體之間。所述中心通孔中可選擇性的裝配被壓活塞，中心通孔與被壓活塞之間裝配有多個內(nèi)密封圈。所述被壓活塞頂部加工有與模具相匹配的形狀。本發(fā)明通過使板料邊緣始終處于活塞與下壓空腔體動態(tài)的壓緊狀態(tài)，確保了板料在成形過程中即使發(fā)生減薄也不會導(dǎo)致流體泄露。本發(fā)明采用了內(nèi)脹式流體成形工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)板料成形形狀的多樣化。

技術(shù)研發(fā)人員：胡志清,王宇熙,胡會清,冀世軍,趙繼,鄭祺峰,劉昆
受保護的技術(shù)使用者：吉林大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6