一种成形-冲孔-翻边一体化的冲击液压成形模具及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114309229A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111613058.X(22)申请日2021.12.27(71)申请人中国科学院金属研究所地址110016辽宁省沈阳市沈河区文化路72号(72)发明人徐勇夏亮亮张士宏段星宇邓泉水(74)专利代理机构北京煦润律师事务所11522代理人梁永芳(51)Int.Cl.B21D26/031(2011.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称一种成形-冲孔-翻边一体化的冲击液压成形模具及方法(57)摘要本发明关于一种成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具及方法，其中，该模具包括上模和下模。上模用于和冲击液压成形设备连接；上模的中空腔体和冲击液压成形设备的液室连通成液室腔；下模设有型腔，型腔的腔壁设有用于成形出冲孔和翻边的成形结构；对坯料进行成形时，将坯料置于下模的上端，上模和下模合模后，坯料位于上模和下模之间，且封堵型腔的敞口，封闭型腔；通过液压成形设备的冲击体打击液室腔内的成形介质表面，产生的应力脉冲沿着成形介质传播至坯料，使坯料逐步发生塑性变形，同时进行冲孔、翻边，成形出目标构件。本发明主要基于冲击液压成形技术对坯料进行整体一道次成形，便可得到具有成形‑冲孔‑翻边耦合特征的目标构件。CN114309229ACN114309229A权利要求书1/2页1.一种成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，用于和冲击液压成形设备相配合，对坯料进行成形‑冲孔‑翻边一体化成形，其特征在于，其包括：上模，所述上模的上端用于和冲击液压成形设备连接；其中，所述上模设有中空腔体；所述中空腔体的上端设置敞口，用于连通冲击液压成形设备的液室，以使所述中空腔体和液室连通成液室腔；所述中空腔体的下端设置敞口；下模，所述下模设有型腔，且所述型腔的腔壁设有用于成形出冲孔和翻边的成形结构；其中，所述型腔的上端设置敞口；其中，对坯料进行成形时，将所述坯料置于所述下模的上端，待上模和下模合模后，坯料位于上模和下模之间，且所述坯料封堵所述型腔的敞口，将所述型腔封闭；通过液压成形设备的冲击体打击液室腔内的成形介质表面，产生应力脉冲，应力脉冲沿着成形介质传播至坯料，使坯料逐步发生塑性变形，逐步贴靠所述型腔的腔壁，同时进行冲孔、翻边，一体化成形出目标构件。2.根据权利要求1所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，其特征在于，所述成形结构包括：凹槽，所述凹槽开设在所述型腔的腔壁上；凸缘体，所述凸缘体位于所述凹槽内，且所述凸缘体具有相对设置的第一端和第二端；其中，所述第二端位于所述凹槽的槽底，所述第一端位于所述凹槽的槽口处；其中，所述第一端的端部和第二端的端部之间通过凹弧状侧面过渡；其中，所述凸缘体的尺寸满足：D＝d+2×(r+s)；其中，d为所述第一端的端部直径、D为所述第二端的端部直径、r为冲孔的翻边长度、s为坯料的厚度；优选的，所述凸缘体为类柱体；优选的，所述凸缘体与所述下模为一体式结构；或所述凸缘体装配在所述凹槽中。3.根据权利要求2所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，其特征在于，所述第一端的端部的边缘处设置成刃口；和/或所述凹弧状侧面的半径的尺寸为8s‑60s；其中，s为坯料的厚度；和或所述凸缘体的纵向截面的两侧呈圆心角为90°的凹弧形。4.根据权利要求1‑3任一项所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，其特征在于，所述中空腔体的下端敞口和所述型腔的上端敞口上下对应。5.根据权利要求1‑4任一项所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，其特征在于，所述型腔包括设置在所述下模的上端部的容置槽，以在将坯料置于所述下模的上端时，所述坯料的边缘处位于所述容置槽内；所述坯料的其他部分封堵所述型腔其他部分的敞口；其中，当所述上模和下模合模后，所述上模与所述坯料的边缘处贴合；和/或所述型腔的形状与所要成形出的目标构件的形状适配；和/或所述坯料为板材，优选为金属板材。6.一种成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形方法，其特征在于，采用权利要求1‑5任一项所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形模具，配合冲击液压成形设备，对坯料进行成形‑冲孔‑翻边一体化成形，成形出目标构件。7.根据权利要求6所述的成形‑冲孔‑翻边一体化的冲击液压成形方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：2CN114309229A权利要求书2/2页装配步骤：将模具的上模装配在冲击液压成形设备上，所述上模的中空腔体和冲击液压成形设备上的液室连通形成液室腔；将坯料放置在模具的下模的上端；合模步骤：将上模和下模进行合模；冲击液压成形步骤：向所述液室腔内注入成形介质，利用冲击液压成形设备的动力源释放冲击能量，作用于冲击体，使其冲击