[发明专利]一种基于液体体积加载的液压成形件回弹控制方法及系统

权利要求书

1.一种基于液体体积加载的液压成形件回弹控制方法，其特征在于，所述回弹控制方法包括：

步骤S1：确定成形时模具胀形量；

步骤S2：确定目标压力；

步骤S3：根据成形时所述模具胀形量确定加载结束时管件内腔体积；

步骤S4：根据所述目标压力和所述加载结束时管件内腔体积确定液体体积压缩补偿量；

步骤S5：确定无压缩时液体体积增量；

步骤S6：根据无压缩时液体体积增量以及所述液体体积压缩补偿量确定总液体体积增量；

步骤S7：按照所述总液体体积增量向管坯内充入液体，实现液压成形件回弹控制，获得满足设定尺寸精度要求的管件；

步骤S2：确定目标压力，具体包括：

步骤S21：通过实验方法确定目标压力，具体包括：

步骤S211：对管坯施加不同内压p，进行多组实验，卸载内压后测量管件直径D；当管件直径D等于模具型腔直径D₀时，对应的内压即为该管坯的目标压力p’_cr；

步骤S22：通过理论计算确定目标压力，具体包括：

步骤S221：当管件横截面为圆形截面时，确定目标压力；

步骤S2211：根据成形时模具胀形量确定模具材料流动应力，具体公式为：

其中，σ_se为模具材料流动应力，ΔD'为成形时模具胀形量，D₀为胀形区模具型腔直径，E_e为模具弹性模量；

步骤S2212：根据目标压力公式确定模具胀形量等于管件回弹量时所需的初始目标压力；

步骤S2213：将所述初始目标压力作为目标压力；

所述目标压力公式为：

其中，p’_cr为目标压力，σ’_si为管件胀形发生加工硬化后的流动应力，r_i和r_e分别为管件内半径和外半径，σ_se为模具材料流动应力，R_i和R_e分别为模具型腔半径和外半径；

步骤S222：当管件横截面为矩形截面时，确定目标压力，具体包括：

步骤S2221：根据目标压力公式确定初始目标压力；

步骤S2222：根据第一整形压力公式确定整形压力；所述第一整形压力公式为：

其中，p_c为整形压力，r为过渡圆角半径，t为管件壁厚，σ’_si为管件胀形发生加工硬化后的流动应力；

步骤S2223：判断所述初始目标压力是否大于或等于所述整形压力；如果所述初始目标压力大于或等于所述整形压力，则将所述初始目标压力作为目标压力；如果所述初始目标压力小于所述整形压力，则将所述整形压力作为目标压力；

步骤S223：当管件横截面为异形截面时，确定目标压力，具体包括：

步骤S2231：根据目标压力公式确定初始目标压力；

步骤S2232：根据第二整形压力公式确定整形压力；所述第二整形压力公式为：

其中，p_c为整形压力，r_min为过渡圆角半径的最小值，t为管件壁厚，σ’_si为管件胀形发生加工硬化后的流动应力；

步骤S2233：判断所述初始目标压力是否大于或等于所述整形压力；如果所述初始目标压力大于或等于所述整形压力，则将所述初始目标压力作为目标压力；如果所述初始目标压力小于所述整形压力，则将所述整形压力作为目标压力。

2.根据权利要求1所述的基于液体体积加载的液压成形件回弹控制方法，其特征在于，所述确定成形时模具胀形量，具体公式为：

其中，σ’_si为卸载点B处管坯的流动应力，ΔD'为成形时模具胀形量，D₀为胀形区模具型腔直径，K为管坯的强度系数，n为管坯的应变硬化指数，d₀为管坯的初始管径，E为弹性模量。