一种大拉深比的微拉深件成形方法
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-08-22 15:36:19
一种大拉深比的微拉深件成形方法。解决了以传统拉深技术进行等比例缩小的常规微拉深方法对拉深间隙要求严格、润滑不良、模具成本高、极限拉深比小的技术问题。特别适用于微拉深成形技术应用。所述方法采用高分子粉末作为拉深凸模对工件进行拉深成形,由于不需要采用刚性凸模,因此对传统拉深成形的拉深间隙没有要求,大大降低了模具制造成本。同时,具备传统软模成形的优点,可以一次拉深出大拉深比、形状复杂的零件,成形出的零件尺寸微小、表面质量良好,而且模具简单,成本低廉。
本发明为了解决以传统拉深技术进行等比例缩小的常规微拉深方法对拉深 间隙要求严格,润滑不良、模具成本高,极限拉深比小的问题,从而提出一种大拉深比的微 拉深件成形方法。
本发明涉及一种拉深成形技术领域。具体地说是一种应用于细微拉深件的拉深成形技术。
微拉深成形在微机电系统、微系统技术、生物医疗等领域具有广泛的应用。现有的微拉深成形技术,主要根据相似性理论对传统拉深技术进行等比例缩小,如图3所示,坯料置于凹模上,在压边圈向下施加的压边力的作用下被压紧,随着凸模的下行,坯料被拉入凹 模,形成具有一定形状的拉深件。
随着微型化的影响,要加工出合格的微拉深件,必须保证拉深间隙均匀,模具制造精度高,由此导致模具制造成本高,且极易产生拉裂、起皱等缺陷,成形出的零件拉深比低。 且传统拉深技术难以一次成形出大拉深比的零件,对于低塑性、难变形材料,在室温下甚至无从拉深。
由于传统的拉深成形工艺难以获得较大拉深比的产品,现已经发展出利用液体作为传压介质的拉深成形的方法,即是以液体取代了凸模拉深杆的作用,直接利用液压对工 件进行拉深成形,其情形就如注塑行业中常用到的吹塑成形一样,都是利用流体动力配合凹模对工件进行成形。虽然液体成形能够生产处拉深比较大的零件,但是液压成形过程的 密封要求很高,必须使用密封圈对其密封,这又会使得加工材料的流动性受阻,影响拉深效果,尤其是对于微型零件的拉深作业,其密封困难和流动受阻的问题必将进一步加剧。利用 液压进行拉深成形作业,其生产出来的零件是需要清洗,以洗掉残余的液压用油液,而对于微小的微型拉深零件,清洗掉残余粘附的油液是相当困难的。
第一发明人:龚峰,男,1982年4月生,湖南澧县人。2010年7月毕业于哈尔滨工业大学材料科学与工程学院材料加工工程专业,获工学博士学位。同年进入深圳大学机电与控制工程学院机械电子工程系及深圳大学深圳市模具先进制造技术重点实验室任教。主要从事特种塑性成形工艺、塑性微成形工艺及理论、塑性成形摩擦学相关研究。主持国家自然科学基金青年项目1项,广东省教育厅育苗项目1项。发表学术论文10余篇,其中SCI收录8篇。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
1、提出了一种基于高分子粉末作为传力介质的微拉深成形方法,由于不需要采用刚性凸模,因此对传统拉深成形的拉深间隙没有要求,大大降低了模具制造成本。同时,具 备传统软模成形的优点,可以一次拉深出大拉深比、形状复杂的零件,成形出的零件尺寸微小、表面质量良好,而且模具简单,成本低廉。
2、高分子粉末具有颗粒的尺度微小,因此具有良好的流动性,由于高分子粉末有很高的致密性,使生产出的拉深件的内壁可以保有较高的光滑度,在加工完成后清理也很 简单,只需用超声波作用于拉深件上即可将高分子粉末清理掉,而且,高分子粉末对拉深过程密封的要求不高。
3、在压边圈下表面、凹模上表面及凹模圆角上制备一层固体润滑涂层作为润滑剂,由于固体润滑材料受摩擦学上的尺度效应影响很小,所以很适合微型零件拉深过程的 运用,有效地解决了微拉深成形的润滑难的问题,而且固体润滑涂层的制备方式可使涂层表面平整,对零件成形影响小。
该成果一次性转让, 转让价格为10万元