充液拉深机主机设计开题报告

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1、充液拉深机主机设计开题报告1引言随着科学技术、人们的生活水平的提高和生活节奏的加快，产品品种越来越多，其更新速度也越来越快。为适应瞬息万变的产品需求，多品种小批量的生产成为主导形式，要在激烈的市场竞争中取胜，就必须应用新的柔性加工技术大幅度地缩短制造周期，以快速、灵活的方法组织生产。充液拉深(又称液压成形)，就是一种新的柔性冲压新工艺。与常规拉深相比，充液拉深的最大特点就是凹模油腔取代了常规的机械凹模。采用充液拉深可以将常规工艺的板料拉深成形极限由1．8提高到2．7，生产效率得到了明显提高，适用于批量生产洲。随着各种柔性化的塑性加工技

2、术应运而生，充液拉深工艺的研究在欧美及日韩等国已得到广泛的研究和应用,其中德国和美国开展相关研究最早,领导了该技术的发展。中国一些高校和企业也在开展相关研究工作。充液拉深工艺所成形零件主要分布在航天航空工业、汽车工业以及其它民用行业。2充液拉深的原理及特点充液拉深属于一种软凹模成形技术，如图1-1所示，其基本原理是用高压液体取代常规的机械凹模，在拉深过程中凸模将毛坯压入凹模油腔内，凹模油腔的高压液体形成的压力垂直作用于毛坯表面，使毛坯紧紧地贴合在凸模外表面。图1．2所示是常规拉深与充液拉深过程的对比，其中CDD为常规拉深，HDD为充液

3、拉深。由图可以看到两种拉深工艺的不同之处。图1.1充液拉深原理图1.2常规拉深与充液拉深成形原理比较图充液拉深的具体过程如图1．3所示。首先在凹模油腔里充满液体，放置坯料(图1．3a)，压边圈以初始压边力将坯料压在凹模圈上(图1-3b)。为改善板料的成形性，一般要使凹模油腔中的液体形成一定的预压，使板料形成凸起，起到拉延筋的作用；凸模下行，将板材拉入具有一定压力的凹模油腔中(图1-3c)使凹模油腔中液体压强升高，通过溢流阀调整液体的工作压力，液体压力将板材紧紧压在凸模上，从而使板材与凸模间产生很大的摩擦力，传力区的承载能力提高；采用软

4、凹模即液体凹模，可降低材料在凹模圆角等处的摩擦阻力，提高板材的成形极限。在凹模油腔内产生的油压既可以通过被动增压，也可以通过主动增压。所谓被动增压主要是指液体产生的压力是由凸模下行压迫密封型腔内的液体产生内部压力，并通过液压阀来控制压力的大小，该种方法提供产生摩擦保持效果的压力；主动增压是指将凹模型腔与液压泵连接，通过液压泵的增压作用，在凸模接触板材以前先产生一个预胀形变形，使板料以坯料的几何中心胀成一凸包，如图1．3c，凸模加载后，坯料将有一个反向拉深过程，该方法的特点在于：(1)在坯料中所形成的凸包增大了变形程度，增强了硬化效果，

5、使成形件尺寸稳定；(2)形成的反拉深，可改善板料的成形性。图1.3充液拉深过程总得来说，充液拉深具有以下优点：1)仅仅需要～副模具中的一半(凹模或凸模)，这样不仅降低了模具成本，而且缩短了生产准备周期；2)由于液压力的作用，使板料与凸模紧紧贴合，提高了传力区的承载能力；3)可以成形复杂薄壳零件，减少中间工序，尤其适合一道工序内成形具有复杂形状的零件，甚至加工常规方法无法成形的零件，材料利用率高；4)在凹模圆角处，板料与液体接触，摩擦较小。当流体从板料下面溢流时，板料与凹模间形成流体润滑；5)通过液压控制系统对流体介质的控制，易于实现零

6、件性能对成形工艺的要求，材料合理分配，零件表面不易划伤，表面质量好。6)适合于难于成形的板料成形，特别是现代高强度钢或铝合金的深拉深。由此可见，对充液拉深成形新工艺进行基础及应用研究具有十分重要的意义和广泛的前景。但它也有些不足之处：1)这种成形方法需要专门的成形设备，国外大多采用专用液压成形机，它比一般压机复杂、昂贵，使用、维护及保养也比较困难。2)由于充液需要时间，每分钟冲压次数减少，生产率相对较低。3充液拉深液压机的组成充液拉深液压机如图1.4所示,其主要由3部分组成:主机部分、液压系统、电子和电气系统.图1.4　充液拉深液压机

7、1.主缸2.上固定横梁3.立柱4.上活动横梁5.压边缸6.导向套7.下活动横梁8.模具9.下固定横梁10.光电传感器11.位移传感器12.液压系统13.电子和电气系统3.1主机主机部分由模具和4梁、4柱组成.模具部分如图1.5所示.压边圈为圆形并采用整体式,4个压边缸固定在下活动横梁上为压边圈提供压边力;凹模与凹模容腔通过螺栓连接在一起,利用橡胶密封圈进行密封;压边圈与凹模间利用活动密封圈进行密封,这样可以同时保证压边圈与凹模的相对运动和两者间的密封.4梁由两个固定横梁和两个活动横梁组成.固定横梁包括上固定横梁和下固定横梁;活动横梁包

8、括上活动横梁和下活动横梁.活动横梁与立柱间通过导向套进行连接导向,以保证充液拉深液压机的运动精度.图1.5模具3.2液压系统充液拉深液压机的液压系统在板材拉深成形过程中提供凸模的拉深力、压边圈的压边力和凹模容腔的液压力.