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充液拉深成形是指使用油或乳化液代替传统刚性凹模，使坯料在高压液体传力介质作用下贴合凸模 的成形工艺，属于柔性介质辅助成形技术。与传统刚模拉深方法相比，具有提高板材成形极限、抑制板材内皱等优点，可以显著提高零件的形状和尺寸精度、表面质量，同时降低模具成本。 1 零件成形工艺分析 某型号飞机灯罩蒙皮零件，该零件沿长度方向高度变化明显，落差很深，若充液拉深成形初期液室压力过小，预胀储料不足，将导致零件顶部剧 烈减薄甚至发生破裂失稳。相反地，若成形初期液室压力过大，预胀储料过多且随着成形深度的增加无法转移，将导致零件中部产生内皱。为使该复杂零件能 采用充液成形工艺制造，需要添加必要的工艺补充面，并调整零件冲压角度，工艺补充后的零件。为保证零件成形高度，工艺补充后零件的成形高度最小应为 112 mm。工艺补充后的零件根据截面外轮廓特征分为锥壁区、圆角区和直壁区 3 个区域。
2 工艺参数设计
2.1 材料力学性能 该零件使用的材料为铝合金 LY12M，厚度为 1.5mm。3 个方向的力学性能指标。
为了判定成形过程中的破裂失稳，采用不同宽度的胀形试件测定了不同应变路径下的破裂应变，获得了成形极限曲线。
2.2 加载工艺窗口设计 液室压力加载路径是充液成形过程的核心工艺参数之一，其表示拉深位移与液室压力之间的关系。对于特定的零件，液室压力路径存在一个适合零件成 形的区间，此区间称为加载工艺窗口。拉深系数越小，加载工艺窗口越窄。
3 不同工艺参数对成形质量的影响 充液拉深主要包括压边、初始反胀、成形中、成形结束 4 个阶段， 起皱是一种由压应力作用下的失稳引起的屈曲现象，分为内皱和外皱。其中外皱是指法兰部位环向压应力导致的起皱，内皱是指凸模与凹模之间由于缺少支撑导致的起皱。由于零件曲面高度变化较大， 若成形初期液室压力过大，预胀储料过量，将容易导致零件中部产生内皱。通过调整毛料形状及尺寸，发现增大毛料中段对应零件高度过渡区域两侧尺寸可减少内皱的产生，但是零件顶部过渡区域内皱却无法消除。
3.1 设置拉延筋 基于工艺窗口和有限元模拟分析，紧靠单独调整工艺参数或毛料形状难以消除内皱，因此考虑设置拉延筋。在成形初始反胀阶段，A、B 区在液室 压力作用下同样聚集材料，而 B 区成形高度明显低于 A 区。B 区所需材料较少，这样在 A 区和 B 区的交界区域 I、Ⅱ部分材料随着成形的进行会向B 区流动， 多余材料就会在液室压力作用下形成长条状内皱。这种内皱一旦产生，将无法消除，导致零件报废。要防止内皱产生，就要求成形初期 C 区和 D 区的材料不能向 B 区流动。为进一步限制材料流动，可以在 C 和 D 区处设置拉延筋来增加材料流动阻力，抑制内皱的产生。
起皱产生原理在分析起皱机理的基础上，增设压延筋后的模具通过引入拉延筋和合理优化液室压力加载路径，零件内皱和起皱缺陷可以消除。
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