[发明专利]一种筒形件成形工艺分析方法

权利要求书

1.一种筒形件成形工艺分析方法，其技术方案是以成形过程中塑变形成筒壁的环形材料为研究对象，用其宽度b和厚度t为参数，结合其与成形有关的材料性能、筒件特征、模具参数及生产工艺条件等参数间的相互关系，用数学表达式对拉深成功条件、拉深力、压边力、凹模圆角半径、展开料修正，拉深缺口宽度及筒形件高度和内孔翻边成功条件等一系列所要分析的问题进行计算确定。

2.一种用于描述或表达筒形件拉深时在相对不变的筒底以外的环形材料塑变形成筒壁之变形特性，可参与拉深有关工艺问题分析判断的表达式，表述为环料宽度b除以环料厚度t之值的对数与环料宽度b和筒径d之比值的乘积，称为环料相对面积消化率，也可称为环料拉深变形基本特性因子。标记为；对于筒形坯件的再次拉深，其筒壁部分的相对面积消化率标记为，式中d₁、H₁及d₂分别为拉深前之筒径和高度及拉深后筒径。

3.一种用于在有压边圈拉深时筒形件一次拉深成功的判断表达式，标记为，简述为在某工艺条件下拉深成功时其环料相对面积消化率必须小于或等于某一数值：式中A为与被拉深材料性能有关的常数，依不同材质在0.1～1范围内选取，以08钢为例，A取0.69±008，软铝等有利于拉深成形的材料，取值相对较大，反之，取值相对较小；J为与模具间隙、压边力、润滑条件、拉深速度等工艺条件相关的综合系数，一般在1±0.4间选取；R_凹为所用模具的凹模圆角半径；X为环料厚度t的倍数值，是在4～16间选取的常数，以08钢为例，较好取值为8±4；n为指数，其值在0～10间选取，包括如0.22、0.33、0.66、1、2、3等或更精细的数值；其它符号b、d含义同权利要求2；其应用范围包括板料第一次拉深成形，也包括筒形坯料的再拉深；需多次拉深的拉深次数用计算，其商大于某整数，则需多用一次拉深。

4.一种用于衡量筒形件拉深力的表达式，标记为简述为拉深力由筒件截面力学性质和环料变形程度所决定，并随凹模圆角的大小而减增；式中σ_b为所拉材料抗拉强度；m、n为指数，其值在0～10间选取，包括如0.22、0.33、0.66、1、2、3等或更精细的数值；其它符号含义同权利要求3；其中表示了环料拉深变形难易程度，称为环料拉深抗力系数；表示了凹模圆角大小对拉深力的影响，称为凹模圆角拉深力影响系数。

5.一种用于拉深筒形件按有关公式展开后为使工件高度更符合要求的坯料修正减量表达式，标记为式中表示由筒底圆角中线层变化所引起的伸长变量；表示由环料拉深变形所引起的伸长变量；简述为展开坯料修正减量由筒底圆角中线层伸长变量和环料拉深伸长变量共同决定；式中M为常数，其值在0.05～0.5间选取；S为常数，其值在1～10间选取；R_凸为拉深凸模圆角半径，计算时取(S-R_凸/t)≥0：式中；Z为拉深模具间隙与环料厚度的比值；K为与压边状况、润滑条件、拉深速度、材料性能等因素有关的综合工艺系数，一般在1±0.4间选取；其它符号含义同权利要求3。

6.一种用于在没有压边时筒形件一次拉深成功的判断表达式，标记为式中b′为无压边拉深时形成筒壁的环料宽度；C为与材料拉深性能有关的常数，依不同材质在1～10间选取，以08钢为例，取值5±3，对于相比易拉深的材质取值相对较大，反之取值相对较小；W为拉深后筒件形态特征系数，其值在1～1.5间选取，要求拉深后筒端口较整齐美观应取较小值；y为环料厚度的倍数，是在4～16间选取的常数，以08钢为例，其值在10±4为好；μ为指数，其值在0～10间选取，包括如0.22、0.33、0.66、、1、2、3等或更精细的数值；其它符号含义同权利要求3；简述为无压边拉深成功时其环料极限宽度在基本宽度基础上随筒径大小和凹模圆角大小相应增减；上述表达式经数学调整后为简述为在某工艺条件下无压边拉深成功时其环料刚度消化率必须小于或等于某一数值。