[发明专利]一种渐进外缘翻边成形工具头的制造方法

摘要

一种渐进外缘翻边成形工具头的设计方法，先设计带有圆锥台结构形式的成形工具头，成形工具头为回转体，回转体的下端是刀杆，作为夹持区；刀杆的上方是圆锥台，作为弯曲变形区；圆锥台上方为圆柱体，作为翻边成形区；然后确定刀杆的直径，再确定圆锥台的相关尺寸，最后确定圆柱体的高度和直径，本发明成形工具头能够完成单道次渐进翻边成形或多道次渐进翻边成形。

主权项

1.一种渐进外缘翻边成形工具头的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：设计带有圆锥台结构形式的成形工具头，成形工具头为回转体，回转体的下端是直径为d的刀杆(1)，作为夹持区；刀杆(1)的上方是下表面直径为D₁，上表面直径为D₂，高度为h₁的圆锥台(2)，圆锥台(2)的斜面与回转体的轴线所夹的角度为θ，作为弯曲变形区；圆锥台(2)上方为直径D₂、高度h₂的圆柱体(3)，作为翻边成形区；圆锥台(2)的锥形面与下表面以及圆柱体(3)之间均设有圆角过渡；第二步：确定刀杆(1)的直径d，直径d的取值范围为10～20mm；第三步：确定圆锥台(2)的相关尺寸：圆锥台(2)的下表面直径D₁比刀杆(1)的直径d大5～8mm；圆锥台(2)的斜面与回转体的轴线所夹的角度为θ，θ的取值范围在20°～30°；圆锥台(2)的高度h₁与成型板(4)的厚度t和翻边高度H有关，在渐进外缘翻边成形过程中，单道次渐进成形的极限翻边高度为H_max；当翻边高度H≤H_max，则采用单道次渐进翻边成形；在成形过程中，成型板(4)发生弯曲变形的最大长度为l＝h_1min×tanθ，翻边前发生变形的成型板体积为V₀＝t×(l+t)，翻边后发生变形的成型板体积为V₁＝t×H，根据体积不变原理，翻边前后体积相等，即V₀＝V₁，则得圆锥台(2)的高度h₁的最小值为因此，在单道次渐进外缘翻边成形过程中，设计工具头圆锥台(2)的高度h₁应大于等于计算的最小值，即当翻边高度H＞H_max，则采用多道次渐进翻边成形；在多道次渐进翻边成形的过程中，每个成形道次之间需要横向进给一段距离Δl，最大横向进给量Δl根据需要决定，且横向进给量Δl的取值条件为t≤Δl≤h₁×tanθ，由此得工具头圆锥台(2)的高度h₁的最小值为因此，在多道次渐进外缘翻边成形过程中，设计工具头圆锥台(2)的高度h₁应大于等于计算的最小值，即由圆锥台(2)的下表面直径D₁、锥角θ和高度h₁的值确定上表面直径D₂，上表面直径D₂的取值为D₂＝D₁+2h₁×tanθ；第四步：确定圆柱体(3)的高度h₂和直径D₂；圆柱体(3)的高度h₂的取值范围为10～30mm；圆柱体(3)的直径D₂与圆锥台(2)的上表面直径D₂大小一致，即圆柱体(3)的直径D₂的取值为D₂＝D₁+2h₁×tanθ。