[发明专利]一种大型薄壁曲面件成形装置及方法

权利要求书

1.一种大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：包括凸模、压边圈、凹模、下模板、第一环形套筒和第二环形套筒，所述凸模和所述压边圈能够与压力机相连，压力机能够带动所述凸模和所述压边圈上下运动，所述压边圈设置于所述凹模的顶部，所述下模板设置于所述凹模的底部，所述第一环形套筒设置于所述凹模的型腔内，所述第一环形套筒连接有第一驱动油缸，所述第一驱动油缸能够带动所述第一环形套筒上下运动，所述凹模的内径较所述凸模的外径大，所述第一环形套筒设置于所述凸模与所述凹模之间的间隙内，所述第二环形套筒设置于所述下模板上，且位于所述凸模的正下方，所述第一环形套筒设置于所述第二环形套筒的外部，所述第二环形套筒连接有第二驱动油缸，所述第二驱动油缸能够带动所述第二环形套筒上下运动，所述第一驱动油缸和所述第二驱动油缸均与液压系统相连，所述第一环形套筒和所述第二环形套筒朝向所述凸模的一面均为弧形面。

2.根据权利要求1所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：所述第二环形套筒的数量为三个，三个所述第二环形套筒同轴设置且半径不同。

3.根据权利要求1所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：所述第一驱动油缸的数量为两个，两个所述第一驱动油缸相对于所述第一环形套筒的轴线对称设置，所述第二驱动油缸的数量为两个，两个所述第二驱动油缸相对于所述第二环形套筒的轴线对称设置。

4.根据权利要求1所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：所述第一驱动油缸和所述第二驱动油缸均设置于所述下模板上。

5.根据权利要求1所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：所述第一环形套筒和所述第二环形套筒的轴向截面形状相一致。

6.根据权利要求1所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于：所述压边圈和所述凹模与板材坯料相抵接处均作倒圆角处理。

7.一种大型薄壁曲面件成形方法，利用权利要求1-6任一项所述的大型薄壁曲面件成形装置，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在凹模的上表面放置板材坯料，第一环形套筒和第二环形套筒的顶部与板材坯料相抵接；

步骤二、压力机带动与之相连的压边圈向下运动，将板材坯料压住，并施加初始压边力；

步骤三、压力机带动凸模向下运动，与板材坯料接触后停止运动；

步骤四、通过液压系统对第一驱动油缸和第二驱动油缸施加初始压力，产生推力，推动第一环形套筒和第二环形套筒顶住板材坯料，并使板材坯料产生向上变形；

步骤五、压力机带动凸模向下运动，令板材坯料向下变形，第二环形套筒被迫向下运动；

步骤六、凸模带动板材坯料向下运动与第一环形套筒接触时，通过液压系统增大第一驱动油缸的下腔压力，令第一环形套筒推动板材坯料向上变形，使悬空部分的板材坯料贴靠凸模，形成拉深筋，消除悬空区起皱；

步骤七、拉深结束后，通过液压系统控制第一驱动油缸和第二驱动油缸，使第一环形套筒和第二环形套筒恢复初始位置，第一环形套筒、第二环形套筒的顶面与凹模的顶面相平齐。

8.根据权利要求7所述的大型薄壁曲面件成形方法，其特征在于：压力机带动压边圈向板材坯料施加初始压边力，施压区域的单位压边力为1-2MPa。