O processo tradicional de fabricação de chapas metálicas aeroespaciais é operado principalmente manualmente, com um ciclo de construção lento, baixa precisão de produção e qualidade irregular. Com requisitos cada vez mais elevados no desempenho das aeronaves, os formatos das peças de chapa metálica estão se tornando cada vez mais complexos, e muitos deles são superfícies complexas não lineares, que exigem qualidade de superfície cada vez maior e precisão dimensional das peças de chapa metálica. Graças à aplicação de tecnologia de automação avançada e sistemas de fabricação inteligentes, a fabricação de aviação começou a perceber o aprimoramento dos processos tecnológicos. A conformação hidráulica de placas metálicas emprega líquidos em vez de moldes ou utiliza conformação assistida por líquido para reduzir o custo de processamento dos moldes, encurtar o ciclo de produção e obter o efeito do uso multifuncional de um molde.
Princípio e características da hidroconformação de placas metálicas
A tecnologia consiste em utilizar um método de conformação hidráulica de placa metálica, especificamente o uso de óleo líquido em vez de um molde côncavo rígido, de modo que a laje na pressão do óleo líquido sob a ação da formação de ajuste de molde convexo, seja uma tecnologia de formação flexível. Este tipo de estampagem profunda hidráulica de chapa metálica formando molde universal inclui principalmente a parte superior do molde e a parte inferior do molde, dos quais os dois tipos são mostrados na Figura 1.
Especificamente, o método consiste em preencher o molde côncavo com líquido, e quando o molde convexo é abaixado, o líquido na câmara hidráulica do molde côncavo é comprimido, gerando uma pressão relativa, que adere firmemente a peça bruta ao molde convexo, formando um poderoso efeito de manutenção de atrito, de modo que as peças sejam formadas exatamente de acordo com o formato do molde convexo. Além disso, a lubrificação fluida é gerada entre a matriz côncava e a superfície inferior da chapa, o que reduz a resistência ao atrito prejudicial. Isto não só aumenta muito o limite de conformação da chapa, mas também reduz os defeitos locais que podem ser gerados durante a estampagem profunda convencional, formando assim peças com alta precisão e boa qualidade superficial. A presença de óleo líquido torna a hidroformação de chapas caracterizada por retenção de atrito e lubrificação por transbordamento.
Processo de implementação específico
O processo específico de operação do molde de estampagem profunda e conformação montado na prensa de dupla ação é o seguinte:
Primeiro passo. Conforme mostrado na Figura 2, os moldes superior e inferior da matriz estão abertos. Em primeiro lugar, o robô terá sido a laje revestida com óleo de lubrificação de superfície na matriz inferior do plano e, em seguida, conectado à prensa fora da corrediça na matriz superior pressionando o anel de borda na prensa fora da corrediça acionada para baixo, pressionando o anel de borda na coluna guia, papel de guia da manga guia, caiu na superfície superior da laje, enquanto usando a nervura de estampagem profunda será compactada, a corrediça interna, a placa deslizante externa na matriz superior, a matriz inferior para desempenhar um papel na orientação. Observe que o desenho do curso guia não é inferior a 50 mm.
Posteriormente, sob o acionamento do controle deslizante da prensa, o molde superior conectado ao controle deslizante da prensa para baixo, sob a dupla função do núcleo do molde convexo e do óleo hidráulico, com a formação gradual do aprofundamento e aprofundamento da laje, aqui para controlar estritamente a velocidade descendente do molde superior, para evitar o transbordamento da placa da ranhura do óleo hidráulico. Finalmente, a corrediça na prensa acaba de atingir o batente inferior, a superfície inferior da laje finalmente entra em contato com o bloco superior na superfície do filme de óleo, compressão da mola, coluna guia limite é um limite mecânico, que desempenha um papel na limitação do bloco superior para evitar que a peça de trabalho acima do limite seja esmagada, a parte superior do bloco na parte inferior dos furos pode ser inserida na extremidade superior da coluna guia limite escalonada, a formação da manga guia da coluna guia para desempenhar um papel de orientação. Finalmente, conclua o processo de estampagem profunda e conformação da laje.
O segundo passo. Após a conclusão da estampagem profunda e da conformação, acionado pela corrediça interna da prensa, o núcleo do molde convexo do molde superior é desmoldado para cima. Ao mesmo tempo, acionado pela corrediça externa da prensa, o anel de crimpagem da matriz superior é levantado. Conforme mostrado na Figura 3, sob a ação da pressão da mola, a laje é levantada e então o robô agarra a laje e completa um ciclo de estampagem profunda e conformação.
Precauções para ajuste do molde
Entenda a estrutura específica do molde
Entenda a intenção do projeto dos projetistas, entenda cuidadosamente o plano de engenharia, as etapas do processo de estampagem, a estrutura específica do molde, a sequência de instalação e assim por diante.
Verifique as condições específicas de instalação do molde.
(1) Verifique se a pressão, força de crimpagem, força de ejeção e outros elementos formadores que o molde pode suportar são compatíveis com a prensa e verifique se a altura de fechamento e o tamanho do molde são compatíveis com a prensa.
(2) Verifique se as dimensões associadas à montagem do molde são consistentes com a prensa.
(3) Verifique se os parafusos e placas de pressão para instalação do molde estão disponíveis e atendem aos requisitos ou não.
(4) Verifique se os moldes superior e inferior precisam ser instalados e se os objetos necessários estão prontos.
Instalação de molde
Para ajustar e instalar o molde na prensa do modelo definido no desenho do processo.
Ajuste de Molde
Para verificar o molde de teste de acordo com os requisitos do plano de engenharia, verifique se cada parte funcional do molde atende aos requisitos de desempenho de estampagem e tome medidas para eliminar os problemas existentes até que as peças qualificadas possam ser estampadas.
Perfuração experimental
Várias peças são puncionadas para obter o resultado final do teste de molde quanto à adequação específica.
Vantagens dos moldes
Este é um conjunto de matrizes de estampagem profunda e conformação em uma prensa de dupla ação e tem as seguintes vantagens:
(1) O limite de conformação é melhorado e o número de vezes que a peça é conformada, bem como o número e o custo das matrizes de suporte são reduzidos.
(2) A resiliência das peças formadas é pequena, a geração de rugas internas é suprimida e a qualidade da superfície e a precisão dimensional da peça são melhoradas.
(3) A estrutura do molde é simples, os requisitos de precisão de processamento são baixos, boa versatilidade, suportando o número de pequenos lotes, muito adequados para requisitos de processamento flexíveis de várias espécies e lotes pequenos modernos.
(4) devido à aplicação de líquido, podem ser formados à temperatura ambiente alguns materiais difíceis de formar, como ligas de alumínio, ligas de magnésio, ligas de titânio, ligas de alta temperatura e placas de soldagem estruturais complexas, etc., podem ser processadas na forma de peças complexas.
(5) A formação de tais peças pode ser usada para estampagem profunda com preenchimento de líquido combinada com as principais características locais do método de modelagem de matriz rígida, que não apenas oferece todas as vantagens da uniformidade de deformação do tarugo de formação com preenchimento de líquido e bom desempenho de conformação, mas também dá pleno uso às vantagens da matriz rígida formando pequenos recursos locais, que podem realizar a formação sequencial e precisa de características complexas.
(6) Placas especiais requerem alta qualidade de superfície. Devido à liga de alumínio macia, o processo de estampagem tradicional pode facilmente causar arranhões, rugas, linhas de deslizamento e outros defeitos na superfície da peça, e o processo subsequente deve ser utilizado para eliminar arranhões adicionando um processo especial. A conformação com preenchimento de líquido utiliza meios fluidos de alta pressão em vez de moldes rígidos, reduzindo o atrito entre a superfície do material e os moldes rígidos.
(7) A matriz côncava e a borda de trabalho do anel de crimpagem são usadas como inserções para melhorar a vida útil do molde.
(8) O anel de crimpagem e o molde convexo são guiados entre a corrediça interna e a corrediça externa, e o molde com esta estrutura possui uma estrutura simples, fácil processamento e bom efeito de orientação.
(9) Nas partes onde o material é fácil de fluir, geralmente são dispostas com nervuras de estampagem profunda para controlar o fluxo uniforme do material no molde côncavo.