[发明专利]一种加工具有期望形状的金属成形件的方法及成形工具

权利要求书

1.一种加工具有期望形状的金属成形件的方法，包括步骤：

限定将金属坯料加工成所述期望形状的成形工具的轮廓表面，所述金属坯料的各个部分在成形期间流过所述轮廓表面；

将所述轮廓表面产生的固有材料流动模式与期望流动对比，以确定所述轮廓表面的流动不足区域，所述流动不足区域在成形的金属坯料上形成接收少于期望金属量的区域；以及

将选定模式的表面微观纹理应用到所述轮廓表面上，通过为确定区域提供相对于所述轮廓表面的邻近区域改变的摩擦来改变沿所述确定区域的金属流动；

其中，通过为所述确定区域提供相对于所述轮廓表面的邻近区域减小了的摩擦，所述表面微观纹理增加沿所述确定区域的所述金属流动；

所述表面微观纹理包括在所述轮廓表面的上方成形为凸起件的卵形或椭圆形波痕，其中，每个波痕的长度范围为5至10微米，高度为3微米。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面微观纹理的模式包括相同的微元，至少一些所述微元的长宽比不为1并具有长轴和短轴，所述流动沿着所述短轴时遇到的流阻最小，并且所述至少一些所述微元各自的短轴与所述确定区域中各自的期望流向一致。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：

根据具有相同流阻系数的所述轮廓表面的模型进行所述成形的第一次计算机仿真，基于所述成形的第一次计算机仿真确定所述固有材料流动模式。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括步骤：

在对应于初步微观纹理的所述确定区域内，基于具有改变的流阻系数的所述轮廓表面的模型进行所述成形的第二次计算机仿真；

将所述第二次计算机仿真产生的材料流动模式与所述期望流动进行比较；以及

将所述表面微观纹理限定为所述初步微观纹理的修正以与所述期望流动更好地匹配。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，至少一个单独区域中的所述改变的流阻系数取决于所述金属坯料在所述单独区域内的流动方向。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述表面包括由微观纹理形成的整体背景以基本覆盖所述轮廓表面的全部，对所述表面微观纹理的模式进行分级以便最大程度地减小所述确定区域内的摩擦并在整个所述表面上减小摩擦以减少磨损。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成形工具包括拉伸模具，并且所述金属坯料包括金属板。

8.一种将金属坯料加工成期望形状的成形工具，包括：

用于冲压所述金属坯料的模具轮廓表面，使得所述金属坯料的各个部分在所述金属坯料成形为所述期望形状期间流过所述轮廓表面；

其中，所述模具轮廓表面对应于在所述金属坯料的区域内引起不均等延伸的固有材料流动模式，使得所述区域中的不足流动会在成形金属坯料上形成接收少于期望金属量的区；以及

其中，所述轮廓表面具有沿着所述区域增加金属流动的模式的表面微观纹理，从而确定区域中的摩擦会相对于所述轮廓表面的邻近区域改变；

所述表面微观纹理包括在所述轮廓表面的上方成形为凸起件的卵形或椭圆形波痕，其中，每个波痕的长度范围为5至10微米，高度为3微米。

9.根据权利要求8所述的成形工具，其中，所述表面微观纹理的模式包括相同的微元，至少一些所述微元的长宽比不为1并具有长轴和短轴，流动沿着所述短轴时遇到的流阻最小，并且所述至少一些所述微元各自的短轴与所述区域中各自的期望流向一致。

10.根据权利要求8所述的成形工具，其中，所述表面包括由微观纹理形成的整体背景以基本覆盖所述轮廓表面的全部，对所述表面微观纹理的模式进行分级以便最大程度地减小所述确定区域内的摩擦并在整个表面上减小摩擦以减少磨损。

11.根据权利要求8所述的成形工具，其中，包括用以接收金属板形式的金属坯料的拉伸模具。