一种复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺

摘要

一种复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺是冲击成形技术与充液成形技术交叉、延伸与发展的一种新型成形工艺，兼具充液塑性成形与冲击能量成形的优点。定义为：在充液成形结束后进行冲击成形，利用冲击源高能量的瞬间释放对成形液室内高压液体进行压缩，获得骤增压力值，并以冲击波形式传递至成形坯料，进行零件弹塑性变形的新型制造工艺。其中一次安装减少了加工工序，方便实现了复杂大型曲面零件的整体成形，保证复杂零件各尺寸的位置精度。同时冲击时间作用很短，降低了对设备强度和密封性方面的要求。该技术在航空航天、汽车设等领域中具有小特征尺寸（小凸包、小压痕、孔等）的大型复杂构件成形、整形等方面具有广阔的应用前景。

主权项

一种针对复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺，其特征在于：所述的复杂零件小特征部位的冲击液压复合成形工艺包括按顺序进行的下列步骤：1）若成形件为板材时，以板材（5）作为坯料，压边圈（3）施力将板料（5）压紧在板式成形模具（6）上，板式成形充液室（4）下行合模、密封。利用高压液压源（2）向板式成形充液室（4）内充满高压介质，并保压进行充液成形。板材（5）在高压液体压力的作用下，依据板式模具形状（6）进行弹塑性变形，实现复杂零件大部分特征尺寸的成形以及小特征部位尺寸的部分成形；2）对于如小凸包（9）、小压痕（7）等难成形小特征尺寸，利用冲击源（1）向板材成形充液室（4）内引入冲击成形能量，实现对板材成形充液室（4）内高压液体的快速压缩。基于液体压缩率很小的特性，液体压力在极短时间内骤增，能量以冲击波形式作用，通过不同传输路径限定冲击波作用方向，针对性的将冲击能量应用到局部区域，使板材小特征尺寸贴膜。冲击成形压力大于充液成形压力。在复杂零件充液成形的基础上实现小凸包（9）、小压痕（7）等小特征尺寸成形；3）对于如单个孔（8）或多个孔特征，由于冲击成形的液体压力相当高，可以在无凸模的条件下进行冲孔（8），且通过不同传输路径的限定在同一凹模内冲出多个孔。在复杂零件充液成形的基础上实现单个孔（8）或多个孔特征成形；4）零件大部分特征在冲击成形阶段将进一步贴模成形，从而保证了零件整体成形质量与精度。5）若成形件为管材时，管两端密封形成液室，先利用高压液压源（1）向管式成形液室（10）内充满高压介质，进行充液成形。再利用冲击源（1） 完成小特征部位的冲击成形。最终实现复杂管材零件的冲击液压成形。