通過預先的脹形來對試件底部變形進行調整,提高板材的應變硬化程度,使成形后零件獲得足夠的剛度、強度、抗彎、抗凹等性能,這種工藝稱為預脹充液拉深。本文興迪源機械帶來預脹充液拉深成形的原理及壁厚分布規律 。
一、預脹充液拉深成形的原理：
隨著DP鋼、TRIP鋼等高強鋼板的應用,普通拉深存在變形不均勻、不充分的問題,無法充分發揮材料的應變硬化性能。通過預先的脹形來對試件底部變形進行調整,提高板材的應變硬化程度,使成形后零件獲得足夠的剛度、強度、抗彎、抗凹等性能,這種工藝稱為預脹充液拉深。其實質是在充液室流體介質的初始壓力作用下,使板材發生脹形,并通過模具的約束得到預定形狀,之后在一定液室壓力下板材隨凸模運動進行充液拉深成形。
以下將以平底筒形件預脹充液拉深為例進行闡述：
圖8-28所示為預脹充液拉深成形過程。首先凸模下行到離板材上表面h的位置停止,施加壓邊力,然后向充液室加壓到預賬壓力,使得板材發生脹形。
隨后在此壓力下,凸模運動至與壓邊圈持平。最后調節液室壓力,凸模繼續下行直至零件拉深完成。
圖8-28預脹-充液拉深成形原理圖
(a)預脹;(b)拉深。
二、預脹充液拉深的壁厚分布規律：
預脹充液拉深成形過程中,預脹變形量直接影響著后續充液拉深的變形過程。預脹變形量過小時,應變強化效果相對較小。預脹變形量過大時,凸模與壓邊圈的間隙內容易產生材料堆積,進而形成折疊缺陷。
對于DP590雙相鋼平底筒形件預脹充液拉深,當相對預脹高度為30%時,壓平過程中就會產生折疊缺陷。當相對預脹高度小于25%時,可以成形合格平底筒形件,對應的平底筒形件試件及其壁厚分布如圖8-29所示。
可以看出,不同預脹高度的預脹充液拉深試件壁厚分布規律相似。試件底部壁厚相對均勻,底部靠近圓角區域由于壓平過程中的壓縮變形,壁厚相應增大。與傳統的充液拉深壁厚分布類似,最大減薄區仍是凸模圓角處。直壁區壁厚逐漸增大,直至靠近法蘭區壁厚最大。當相對預脹高度為25%時,平底筒形件圓角處壁厚最小,減薄率達到14.5%;底部壁厚相差不大,減薄率為11.5%。
圖8-29預脹充液拉深平底筒形試件及其壁厚分布
(a)試件;(b)壁厚分布 。
底部靠近圓角(距離中心3/4)處壁厚增厚率為3%;直壁末端壁厚最大,增厚率為17%。同普通充液拉深平底筒形件相比,預脹充液拉深成形使底部減薄率增加11%,而試件直壁和圓角處壁厚未發生明顯改變。隨著相對預脹高度增加試件底部壁厚逐漸減小,其他區域壁厚分布相近,說明平底筒形件底部壁厚減小主要來自于預脹過程中的減薄。
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