Il tradizionale processo di produzione della lamiera aerospaziale è per lo più gestito manualmente, con un ciclo di costruzione lento, una bassa precisione di produzione e una qualità non uniforme. Con requisiti sempre più elevati in termini di prestazioni degli aeromobili, le forme delle parti in lamiera stanno diventando sempre più complesse e molte di esse sono superfici complesse non lineari, che richiedono una qualità superficiale e una precisione dimensionale sempre più elevate delle parti in lamiera. Grazie all’applicazione di tecnologie di automazione avanzate e sistemi di produzione intelligenti, la produzione aeronautica ha iniziato a realizzare il miglioramento dei processi tecnologici. La formatura idraulica di lastre metalliche impiega liquidi invece di stampi o utilizza la formatura assistita da liquidi per ridurre i costi di lavorazione degli stampi, abbreviare il ciclo di produzione e ottenere l'effetto dell'uso multiuso di uno stampo.
Principio e caratteristiche dell'idroformatura di bramme metalliche
La tecnologia consiste nell'utilizzare un metodo di formatura idraulica della lastra metallica, in particolare l'uso di olio liquido invece di uno stampo concavo rigido, in modo che la lastra nella pressione dell'olio liquido sotto l'azione della formatura convessa dello stampo sia una tecnologia di formatura flessibile. Questo tipo di imbutitura profonda idraulica della lamiera che forma uno stampo universale comprende principalmente la parte superiore dello stampo e la parte inferiore dello stampo, di cui i due tipi sono mostrati nella Figura 1.
Nello specifico, il metodo consiste nel riempire lo stampo concavo con liquido e, quando lo stampo convesso viene abbassato, il liquido nella camera idraulica dello stampo concavo viene compresso, generando una pressione relativa, che aderisce saldamente allo stampo convesso, formando un potente effetto di mantenimento dell'attrito, in modo che i pezzi siano formati esattamente secondo la forma dello stampo convesso. Inoltre, tra la matrice concava e la superficie inferiore della lamiera si genera una lubrificazione fluida che riduce la dannosa resistenza all'attrito. Ciò non solo rende il limite di formatura della lamiera molto più elevato, ma riduce anche i difetti locali che possono essere generati durante l'imbutitura profonda convenzionale, formando così parti con elevata precisione e buona qualità superficiale. La presenza di olio liquido rende l'idroformatura della lamiera caratterizzata da tenuta per attrito e lubrificazione a tracimazione.
Processo di implementazione specifico
Il processo operativo specifico dello stampo per imbutitura e formatura montato sulla pressa a doppia azione è il seguente:
Primo passo. Come mostrato nella Figura 2, gli stampi superiore e inferiore dello stampo sono nello stato aperto. Prima di tutto, il robot sarà stato lastra rivestita di olio di lubrificazione superficiale nello stampo inferiore sul piano, quindi collegato con la pressa all'esterno dello scivolo sullo stampo superiore premendo l'anello del bordo nella pressa all'esterno dello scivolo abbassato, premendo l'anello del bordo nella colonna di guida, ruolo di guida del manicotto di guida, caduto sulla superficie superiore della lastra, mentre utilizzando la nervatura di imbutitura profonda verrà compattato, lo scivolo interno, la piastra di scorrimento esterna sullo stampo superiore, lo stampo inferiore svolgerà un ruolo di guida. Si noti che il design della corsa di guida non è inferiore a 50 mm.
Successivamente, sotto l'azionamento del cursore della pressa, lo stampo superiore si collega al cursore della pressa verso il basso, sotto il doppio ruolo del nucleo convesso dello stampo e dell'olio idraulico, con la formazione graduale dell'approfondimento e dell'approfondimento della lastra, qui per controllare rigorosamente la velocità di discesa dello stampo superiore, per evitare il traboccamento della piastra della scanalatura dell'olio idraulico. Infine, la slitta nella pressa ha appena raggiunto il fermo inferiore, la superficie inferiore della lastra contatta infine il blocco superiore sulla superficie del film d'olio, compressione della molla, la colonna di guida limite è un limite meccanico, che gioca un ruolo nel limitare il blocco superiore per evitare che il pezzo venga schiacciato oltre il limite, la parte superiore del blocco nella parte inferiore dei fori può essere inserita nell'estremità superiore della colonna guida limite a gradini, la formazione del manicotto di guida della colonna guida svolge un ruolo guida. Infine completare il processo di imbutitura e formatura profonda della lastra.
Il secondo passo. Dopo che l'imbutitura profonda e la formatura sono state completate, azionata dalla slitta interna della pressa, il nucleo convesso dello stampo superiore si sforma verso l'alto. Contemporaneamente, azionato dalla slitta esterna della pressa, l'anello di crimpatura della matrice superiore viene sollevato verso l'alto. Come mostrato in Figura 3, sotto l'azione della pressione della molla, la lastra viene sollevata, quindi il robot afferra la lastra e completa un ciclo di imbutitura e formatura.
Precauzioni per la regolazione dello stampo
Comprendere la struttura specifica dello stampo
Comprendere l'intento progettuale dei progettisti, comprendere attentamente il piano tecnico, le fasi del processo di stampaggio, la struttura specifica dello stampo, l'installazione della sequenza e così via.
Verificare le condizioni specifiche di installazione dello stampo.
(1) Controllare se la pressione, la forza di crimpatura, la forza di espulsione e altri elementi di formatura che lo stampo può trasportare sono compatibili con la pressa e verificare se l'altezza di chiusura e le dimensioni dello stampo sono compatibili con la pressa.
(2) Controllare se le dimensioni associate al montaggio dello stampo sono coerenti con la pressa.
(3) Controllare se i bulloni e le piastre di pressione per l'installazione dello stampo sono disponibili e soddisfano o meno i requisiti.
(4) Controllare se è necessario installare i cuscinetti sugli stampi superiore e inferiore e se gli oggetti richiesti sono pronti.
Installazione dello stampo
Per regolare e installare lo stampo sulla pressa del modello impostato nel disegno di processo.
Regolazione dello stampo
Per controllare lo stampo di prova in base ai requisiti del piano tecnico, verificare se ciascuna parte funzionante dello stampo soddisfa i requisiti delle prestazioni di stampaggio e adottare misure per eliminare i problemi esistenti fino a quando le parti qualificate non possono essere stampate.
Punzonatura di prova
Vengono fustellati alcuni pezzi per ottenere i risultati finali del test dello stampo per l'idoneità specifica.
Vantaggi degli stampi
Si tratta di uno stampo per imbutitura e formatura montato su una pressa a doppia azione e presenta i seguenti vantaggi:
(1) Il limite di formatura è migliorato e il numero di volte in cui il pezzo viene formato, nonché il numero e il costo degli stampi di supporto sono ridotti.
(2) La resilienza delle parti formate è ridotta, la generazione di rughe interne viene soppressa e la qualità della superficie e l'accuratezza dimensionale del pezzo vengono migliorate.
(3) La struttura dello stampo è semplice, i requisiti di precisione di lavorazione sono bassi, buona versatilità, supportando il numero di piccoli, molto adatti per i requisiti di lavorazione flessibili multi-specie e di piccoli lotti moderni.
(4) a causa dell'applicazione di liquido, è possibile formare a temperatura ambiente alcuni materiali difficili da formare, come leghe di alluminio, leghe di magnesio, leghe di titanio, leghe ad alta temperatura e piastre di saldatura strutturali complesse, ecc., che possono essere lavorati sotto forma di parti complesse.
(5) La formatura di tali parti può essere utilizzata per l'imbutitura profonda con riempimento di liquido combinata con le caratteristiche chiave locali del metodo di modellatura a matrice rigida, che non solo sfrutta appieno i vantaggi dell'uniformità di deformazione della billetta con formatura a liquido e delle buone prestazioni di formatura, ma sfrutta anche appieno i vantaggi della formatura a stampo rigido di piccole caratteristiche locali, che possono realizzare la formatura sequenziale e accurata di elementi complessi.
(6) Le piastre speciali richiedono un'elevata qualità della superficie. A causa della morbida lega di alluminio, il tradizionale processo di stampaggio può facilmente causare graffi, rughe, linee di scorrimento e altri difetti sulla superficie della parte e il processo successivo deve essere utilizzato per eliminare i graffi aggiungendo un processo speciale. La formatura riempita di liquido utilizza mezzi fluidi ad alta pressione invece di stampi rigidi, riducendo l'attrito tra la superficie del materiale e gli stampi rigidi.
(7) La matrice concava e la parte del bordo di lavoro dell'anello di crimpatura vengono utilizzati come inserti per migliorare la durata dello stampo.
(8) L'anello di crimpatura e lo stampo convesso sono guidati tra lo scivolo interno e quello esterno e lo stampo con questa struttura ha una struttura semplice, facile lavorazione e un buon effetto di guida.
(9) Nelle parti in cui il materiale scorre facilmente, generalmente sono predisposte con nervature per imbutitura per controllare che il materiale scorra uniformemente nello stampo concavo.