[发明专利]一种筒形件的成形方法

说明书

本发明公开了一种筒形件的成形方法，包括：1、确定目标筒形件的尺寸；2、第一道次加工出成形角θ₁的圆台件，后续道次根据高径比H/D的取值选择路径方案；3、若H/D≤0.5，选用变角度直线路径方法，计算出增量成形角Δθ，第n道次加工出成形角为θ₁+(n‑1)Δθ的圆台件，成形高度为D/2+R；4、若0.5＜H/D≤1.0，选用等高变角度直线路径方法，计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ，第n道次先加工出高度为(n‑1)Δh的直壁，再以成形角为θ₁+(n‑1)Δθ成形圆台件，两段路径的成形高度和为D+R；5、第N道次加工出制件要求深度H的直壁，即得到目标筒形件。制备的筒形件高径比H/B≤1.0，壁厚分布状况良好；制件尺寸精度高，底部平整。

技术领域

本发明涉及一种成形方法，尤其涉及一种筒形件的成形方法。

背景技术

在实际生产过程中，筒形件是钣金工艺中常见的结构件，采用传统的拉深工艺成形筒形件时，容易出现起皱和破裂现象，成形深度受到较大的限制，制造成本大、周期长，不适应市场的多元化发展。而板料渐进成形工艺利用分层制造的思想，对坯料进行逐点成形，能最大限度地发挥坯料的塑性，并且省去了制造模具的时间和成本。采取现有的外轮廓支撑方法来加工筒形件时，毛坯中参与变形的区域有限，很容易出现破裂和扭曲现象，制件的底部会出现凸起，尺寸精度不高，并且必然产生由于加工工具头带来的工艺圆角。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种筒形件的成形方法，该方法能够成形出壁厚相对均匀的H/D≤1.0筒形件。

技术方案：本发明的筒形件的成形方法，包括以下步骤：

(1)确定目标筒形件的尺寸：直径D、高度H，其中高径比0H/D≤1，选用的成形工具头半径为R(选用范围是5mm-8mm)，成形过程中的轴向进给量Δz的选择应满足△z＝0.4mm-0.6mm，相邻道次间加工方式顺逆交替；

(2)第一道次加工出成形角θ₁＝60°的圆台件，若H/D≤0.5，成形的圆台件高度为D/2+R，并且后续采用变角度直线路径，即步骤(3)；若0.5＜H/D≤1.0，成形的圆台件高度为D+R，并且后续采用等高变角度直线路径，即步骤(4)；

(3)若H/D≤0.5，第n(n＝2,3,…,N-1)道次加工出成形角为θ₁+(n-1)Δθ的圆台件，成形高度为D/2+R，其中Δθ＝(90°-θ₁)/(N-1)；

(4)若0.5＜H/D≤1.0，第n(n＝2,3,…,N-1)道次先加工出高度为(n-1)Δh的直壁，再以成形角为θ₁+(n-1)Δθ成形圆台件，两段路径的成形高度和为D+R，其中Δh＝(D+R)/(N-1),Δθ＝(90°-θ₁)/(N-1)；

(5)第N道次加工出深度H的直壁，切除多余材料，即得到目标筒形件。

进一步地，步骤(3)中：所述成形道次数目N的范围为3-5；步骤(3)中：所述成形道次数目N的范围为5-7。

作为进一步优选，步骤(3)中：成形道次数目N的最佳选择为4；步骤(4)中：成形道次数目N的最佳选择为6。成形道次数目N过小，会产生壁厚不均匀的现象甚至在直壁部分发生破裂，成形道次数目N过大即成形时间长，会造成板料加工硬化，且加工效率低。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、能够成形出高径比H/D≤1.0的筒形件；2、毛坯参与变形的部分更多，更容易通过优化成形路径来控制板料的减薄，目标制件壁厚状况更优，力学性能好；3、能实现不同尺寸筒形件的快速渐进成形；4、加工成本低、成形效率高，周期短；5、制件尺寸精度高，底部平整，不产生由于加工工具头带来的工艺圆角。

附图说明

图1是变角度直线成形路径示意图；