Der traditionelle Herstellungsprozess von Blechen für die Luft- und Raumfahrtindustrie wird größtenteils manuell durchgeführt, mit einem langsamen Bauzyklus, geringer Produktionsgenauigkeit und ungleichmäßiger Qualität. Mit immer höheren Anforderungen an die Leistung von Flugzeugen werden die Formen von Blechteilen immer komplexer, und viele davon sind nichtlineare komplexe Oberflächen, die eine immer höhere Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit der Blechteile erfordern. Dank der Anwendung fortschrittlicher Automatisierungstechnologie und intelligenter Fertigungssysteme hat die Luftfahrtindustrie begonnen, die Verbesserung technologischer Prozesse zu realisieren. Bei der hydraulischen Umformung von Metallbrammen werden Flüssigkeiten anstelle von Formen eingesetzt oder eine flüssigkeitsunterstützte Umformung eingesetzt, um die Verarbeitungskosten von Formen zu senken, den Produktionszyklus zu verkürzen und den Effekt der Mehrzwecknutzung einer Form zu erzielen.
Prinzip und Eigenschaften des Innenhochdruckumformens von Metallplatten
Die Technologie besteht darin, ein hydraulisches Umformverfahren für Metallplatten zu verwenden, insbesondere die Verwendung von flüssigem Öl anstelle einer starren konkaven Form, so dass die Platte im flüssigen Öldruck unter der Wirkung der konvexen Formanpassung eine flexible Umformtechnologie darstellt. Diese Art von Universalform zum hydraulischen Tiefziehen von Blechen umfasst hauptsächlich den oberen und den unteren Formteil, von denen die beiden Typen in Abbildung 1 dargestellt sind.
Konkret besteht das Verfahren darin, die konkave Form mit Flüssigkeit zu füllen, und wenn die konvexe Form abgesenkt wird, wird die Flüssigkeit in der Hydraulikkammer der konkaven Form komprimiert, wodurch ein relativer Druck erzeugt wird, der den Rohling fest an der konvexen Form haftet und einen starken Reibungshalteeffekt erzeugt, sodass die Werkstücke genau entsprechend der Form der konvexen Form geformt werden. Darüber hinaus wird zwischen der konkaven Matrize und der Unterseite des Blechs eine Flüssigkeitsschmierung erzeugt, die den schädlichen Reibungswiderstand verringert. Dadurch wird nicht nur die Umformgrenze des Blechs deutlich erhöht, sondern auch lokale Fehler reduziert, die beim herkömmlichen Tiefziehen entstehen können, wodurch Teile mit hoher Präzision und guter Oberflächenqualität geformt werden. Das Vorhandensein von flüssigem Öl sorgt dafür, dass das Innenhochdruckumformen von Blechen durch Reibungshaltung und Überlaufschmierung gekennzeichnet ist.
Spezifischer Implementierungsprozess
Der spezifische Betriebsablauf der an der Doppelwirkungspresse montierten Tiefzieh- und Formform ist wie folgt:
Schritt eins. Wie in Abbildung 2 dargestellt, befinden sich die Ober- und Unterform der Matrize im geöffneten Zustand. Zunächst wird der Roboter die mit Oberflächenschmieröl beschichtete Bramme in die untere Matrize auf der Ebene legen und dann mit der Presse außerhalb des Schlittens auf der oberen Matrize verbinden, indem er den Kantenring in der Presse außerhalb des Schlittens nach unten treibt, den Kantenring in die Führungssäule drückt, die Führungsrolle der Führungshülse auf die Oberseite der Bramme fällt und dabei die Tiefziehrippe verwendet, wird sie verdichtet, der innere Schlitten, die äußere Gleitplatte auf der oberen Matrize und die untere Matrize spielen eine Rolle bei der Führung. Beachten Sie, dass der Führungshub nicht weniger als 50 mm beträgt.
Anschließend wird unter dem Antrieb des Pressschiebers die obere Form unter der Doppelrolle des konvexen Formkerns und des Hydrauliköls mit dem Pressschieber nach unten verbunden, wobei sich die Platte allmählich vertieft und vertieft, hier um die Abwärtsgeschwindigkeit der oberen Form streng zu steuern und ein Überlaufen der Nutplatte mit Hydrauliköl zu verhindern. Schließlich erreicht der Schlitten in der Presse gerade den unteren Anschlag, die Unterseite der Platte berührt schließlich den oberen Block auf der Oberfläche des Ölfilms, die Federkompression, die Grenzführungssäule ist eine mechanische Begrenzung, die eine Rolle bei der Begrenzung des oberen Blocks spielt, um zu verhindern, dass das Werkstück über die Grenze hinaus zerdrückt wird. Schließen Sie abschließend den Tiefzieh- und Umformprozess der Platte ab.
Der zweite Schritt. Nachdem das Tiefziehen und Umformen abgeschlossen ist, wird durch den Innenschlitten der Presse der konvexe Formkern der Oberform nach oben entformt. Gleichzeitig wird, angetrieben durch den Außenschlitten der Presse, der Crimpring des Oberwerkzeugs nach oben gehoben. Wie in Abbildung 3 dargestellt, wird die Bramme unter der Wirkung des Federdrucks angehoben, dann greift der Roboter die Bramme und führt einen Tiefzieh- und Umformzyklus durch.
Vorsichtsmaßnahmen für die Formanpassung
Verstehen Sie die spezifische Struktur der Form
Verstehen Sie die Designabsicht der Designer, verstehen Sie den technischen Plan, die Schritte des Stanzprozesses, die spezifische Struktur der Form, die Installation der Sequenz usw. sorgfältig.
Überprüfen Sie die spezifischen Einbaubedingungen der Form.
(1) Prüfen Sie, ob der Druck, die Crimpkraft, die Auswerferkraft und andere Formelemente, die die Form tragen kann, mit der Presse kompatibel sind, und prüfen Sie, ob die Schließhöhe und die Größe der Form mit der Presse kompatibel sind.
(2) Überprüfen Sie, ob die mit der Montage verbundenen Abmessungen der Form mit denen der Presse übereinstimmen.
(3) Prüfen Sie, ob die Schrauben und Druckplatten für die Forminstallation vorhanden sind und den Anforderungen entsprechen oder nicht.
(4) Überprüfen Sie, ob die oberen und unteren Formen mit Polstern ausgestattet werden müssen und ob die erforderlichen Gegenstände bereit sind.
Formenbau
Zum Anpassen und Installieren der Form an der Presse des in der Prozesszeichnung festgelegten Modells.
Formanpassung
Um die Testform gemäß den Anforderungen des Konstruktionsplans zu überprüfen, prüfen Sie, ob jeder Arbeitsteil der Form die Anforderungen an die Stanzleistung erfüllt, und ergreifen Sie Maßnahmen, um die bestehenden Probleme zu beseitigen, bis qualifizierte Teile ausgestanzt werden können.
Probestanzen
Um das endgültige Ergebnis der Formprüfung auf konkrete Eignung zu erhalten, werden mehrere Teile ausgestanzt.
Vorteile von Formen
Hierbei handelt es sich um einen Tiefzieh- und Umformwerkzeugsatz auf einer doppeltwirkenden Presse, der folgende Vorteile bietet:
(1) Die Umformgrenze wird verbessert und die Anzahl der Umformungen des Werkstücks sowie die Anzahl und Kosten der Stützwerkzeuge werden reduziert.
(2) Die Elastizität der Formteile ist gering, die Entstehung innerer Falten wird unterdrückt und die Oberflächenqualität und Maßgenauigkeit des Werkstücks werden verbessert.
(3) Die Struktur der Form ist einfach, die Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit sind gering, die Vielseitigkeit ist gut, sie unterstützt die Anzahl kleinerer Formen und eignet sich sehr gut für moderne Kleinserien und flexible Verarbeitungsanforderungen für mehrere Arten.
(4) Aufgrund der Anwendung von Flüssigkeit können bei Raumtemperatur einige schwer zu formende Materialien wie Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen, Hochtemperaturlegierungen und komplexe Strukturschweißplatten usw. geformt werden, die in Form komplexer Teile verarbeitet werden können.
(5) Die Umformung solcher Teile kann zum flüssigkeitsgefüllten Tiefziehen in Kombination mit den lokalen Schlüsselmerkmalen des starren Matrizenformverfahrens verwendet werden, wodurch nicht nur die Vorteile der flüssigkeitsgefüllten Umformung der Knüppelverformung, der Gleichmäßigkeit und der guten Umformleistung voll zum Tragen kommen, sondern auch die Vorteile des starren Matrizenumformens lokaler kleiner Merkmale voll zum Tragen kommen, wodurch die sequentielle und genaue Formung komplexer Merkmale realisiert werden kann.
(6) Spezialplatten erfordern eine hohe Oberflächenqualität. Aufgrund der weichen Aluminiumlegierung kann das herkömmliche Stanzverfahren leicht Kratzer, Falten, Gleitlinien und andere Defekte auf der Oberfläche des Teils verursachen, und der anschließende Prozess muss verwendet werden, um Kratzer durch Hinzufügen eines speziellen Prozesses zu beseitigen. Bei der flüssigkeitsgefüllten Formung werden Hochdruck-Fluidmedien anstelle von starren Formen verwendet, wodurch die Reibung zwischen der Materialoberfläche und den starren Formen verringert wird.
(7) Die konkave Matrize und der Arbeitskantenteil des Crimprings werden als Einsätze verwendet, um die Lebensdauer der Form zu verbessern.
(8) Der Crimpring und die konvexe Form werden zwischen dem Innenschieber und dem Außenschieber geführt, und die Form mit dieser Struktur weist einen einfachen Aufbau, eine einfache Verarbeitung und eine gute Führungswirkung auf.
(9) In den Teilen, in denen das Material leicht fließt, sind im Allgemeinen Tiefziehrippen angeordnet, um den gleichmäßigen Fluss des Materials in die konkave Form zu steuern.