[发明专利]一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置及方法

权利要求书

1.一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置，其特征在于，包括第一柱塞(1)、压边圈(2)、组合凹模(4)和第二柱塞(5)；

所述第一柱塞(1)具有一端封闭另一端敞开的内腔，第一柱塞(1)封闭端设置有介质孔(11)，组合凹模(4)包括两个半凹模，两个半凹模合在一起形成与待成形零件外形相同的型腔(41)，使用时，压边圈(2)位于组合凹模(4)的上方，压边圈(2)和组合凹模(4)之间设置有待成形板材(3)，第一柱塞(1)的封闭端伸入组合凹模型腔(41)，第二柱塞(5)通过第一柱塞(1)的敞开端伸入第一柱塞(1)的内腔，第一柱塞(1)内腔中填充有粘性介质(6)。

2.如权利要求1所述的一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置，其特征在于，所述第一柱塞(1)封闭端设置有四个介质孔(11)。

3.如权利要求2所述的一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置，其特征在于，所述介质孔(11)的直径为8mm～20mm。

4.基于权利要求1至3中任一项所述的一种变径筒形件的刚模-柔性模复合成形装置的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，根据待成形零件的尺寸计算需用的板材尺寸，将待成形板材(3)置于压边圈(2)的下表面与组合凹模(4)的上表面之间，并施加压边力F₁，且将待成形板材(33)夹紧；

步骤二，对第一柱塞(1)施加速率V₁，待成形板材(3)被拉深变形为筒形件，直至底部与组合凹模型腔(41)底面接触；

步骤三，在第一柱塞(1)的内腔中填充粘性介质(6)，并将第二柱塞(5)从第一柱塞(1)敞开端置入第一柱塞(1)内腔中，对第一柱塞(1)施加作用力F₃，使其位置保持不变，第二柱塞(5)以速度V₂向下运动，粘性介质(6)在第二柱塞(5)的作用下通过介质孔(11)流入组合凹模型腔(41)，并作用于板材，板材在粘性介质(6)压力作用下逐渐变形，并最终贴靠组合凹模型腔(41)；

步骤四，将第一柱塞(1)和第二柱塞(5)从组合凹模(4)中移出，打开组合凹模(4)，将成形后的零件取出。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述待成形板材(3)的材质为不锈钢，牌号为1Cr18Ni9Ti或0Cr18Ni9，厚度为0.8mm-2.0mm。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤一中所述的待成形零件为变径筒形零件，其最大直径为500mm-1500mm。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤三中所述的粘性介质(6)为分子量范围在500Kg/mol～750Kg/mol之间的甲基乙烯基硅橡胶，其物态为半固态。