一种高精度空心构件的成形装置及方法

摘要

本发明涉及一种精密矩形截面空心构件的成形装置及方法，本发明方法如下：步骤一模具准备，并在模具上加设反变形结构，冲头安装单向阀；步骤二将初始管坯放入模具型腔，合模，端部密封；步骤三向管坯内部充填流体介质；步骤四反变形机构对向移动至形成微型花瓣形状；步骤五反变形结构回退至初始位置，花瓣形状凹陷部位展平；重复步骤四、五至成形出所需形状；卸掉内部流体压力，打开模具，取出零件。通过在模具中设置反变形机构，实现花瓣形状的重复和累积利用，在消除摩擦的定轧作用同时，降低了成形压力，避免了破裂缺陷的发生，提高了壁厚均匀性，以满足航空航天等领域对该类构件在维型精度和壁厚均匀性上的高精度要求。

主权项

一种高精度空心构件的成形方法，其特征是包括以下步骤实现：步骤一：模具准备，首先根据构件形状的需要设计下模具、上模具、左冲头和右冲头，下模具与压力机的下工作台连接，上模具与压力机的上滑块连接，左、右冲头开设介质填充孔，并通过单向阀与高压源连接；步骤二：在模具上设置反变形机构，反变形机构一端朝向模具型腔，一端伸出模具型腔，并能实现沿需要方向的送进和后退；步骤三：初始管坯准备，选用尺寸合适的初始管坯，其要点为初始管坯的横截面周长与终成形件的横截面周长相近，初始管坯的横截面周长应等于终成形件横截面周长的0.7‑1.2倍；步骤四：将初始管坯放入模具型腔，合模，左、右冲头沿轴向进给至管坯端部密封，施加合模力；步骤五：从介质填充孔向管坯内部填充液体介质至管坯型腔充满；步骤六：反变形机构朝向模具型腔内部做对向移动，管坯直壁部位形成微小凹陷，内部液体体积被不断压缩，液体压力升高，材料向圆角部位填充成形；步骤七：反变形机构逐渐后退至初始位置，然后升高内部液体压力，在液体压力作用下，直壁部位的凹陷不断展平，形成了沿切向的水平推力，同时由于凹陷的存在管坯与模具不接触，消除了摩擦的钉轧作用，材料容易被推至圆角区域，圆角进一步减小；步骤八：重复步骤六和步骤七，直至达到终成形件形状；步骤九：打开单向阀，卸掉内部液体，左、右冲头后退至成形件可方便取出，打开模具，取出成形件。