[发明专利]一种壁厚均匀的直壁筒形件的成形方法

说明书

本发明公开了一种壁厚均匀的直壁筒形件的成形方法，该方法包括以下步骤：(1)确定目标筒形件的尺寸；(2)根据目标筒形件的尺寸确定原始板料厚度t₀；(3)第1道次采用三段式成形路径加工出半径为R、深度为H₁的三台阶锥桶件；(4)第2道次采用二段式成形路径加工出半径为R、深度为H₁的二台阶锥桶件；(5)第3道次采用二段式成形路径加工出半径为R、深度为H₃的圆弧底锥桶件；(6)第4道次加工出半径为R、深度为H、圆弧半径为r的制件；(7)目标制件高径比H/D＝0.5时，步骤(6)所得即为目标制件；目标制件高径比0<H/D<0.5时，将多余高度去除，即得目标制件。利用该方法能够成形出壁厚均匀的直壁筒形件，成形方法简单，成本低，成形周期短。

技术领域

本发明涉及一种直壁筒形件的成形方法，更具体地，涉及一种壁厚相对均匀的直壁筒形件的成形方法。

背景技术

金属板料制件壁厚相对均匀是板材成形加工重要的难点之一，每种制件的加工工艺选择和性能要求，多数情况下都是基于制件壁厚均匀的要求。传统的筒形件是通过板料拉深成形的，根据圆筒的尺寸并参照相关手册计算出拉深次数及中间的过渡形状，然后设计出每次拉深的模具，加工出来的筒形件壁厚不均匀，加工过程成本大、周期长，不能适应当今市场多元化、个性化的发展方向。渐进成形工艺采用了快速制造技术中的分层制造的思想，将待成形的零件离散为一系列二维平面进行逐层成形，通过预先编制的数控程序驱动成形设备对板料进行分层逐点成形，加工过程周期短，成本低，但是多道次成形得到壁厚均匀的制件仍然是个难题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种壁厚均匀的直壁筒形件的成形方法，利用该方法能够制得壁厚均匀的直壁筒形件。

技术方案：本发明所述一种直壁筒形件的成形方法，包括以下步骤：

(1)确定目标筒形件的尺寸：直径D、深度H、圆弧半径r、厚度t，其中高径比0<H/D≤0.5；

(2)根据目标筒形件的尺寸直径D、深度H、圆弧半径r、厚度t确定原始板料厚度t₀；

(3)第1道次采用三段式成形路径加工出半径为R、深度为H₁的三台阶锥桶件，其中R＝D/2为目标筒形件的半径，0<H₁<H：第一段直线成形角为θ₁，直线的起点与中心轴的距离为R，直线的末端与中心轴的距离为L₂，第二段直线成形角为θ₂，直线的末端与中心轴的距离为L₁，第三段分为直线和圆弧部分，直线成形角为θ₃，圆弧与直线相切，其半径为R₁，其中0°<θ₂<θ₃<θ₁<θ_临界，θ_临界是待加工板材的临界成形角，0<L₁<L₂<R，0<R₁<r；

(4)第2道次采用二段式成形路径加工出半径为R、深度为H₁的二台阶锥桶件：第一段直线的成形角为θ₄，直线的末端与二台阶锥桶件顶部的距离为H₂，第二段分为直线和圆弧部分，直线成形角为θ₅，圆弧与直线相切，半径为R₂，其中，θ₁<θ₄<90°，θ₂<θ₅<θ₄；