[发明专利]多腔类构件多向加载成形加载路径的确定方法

权利要求书

1.一种多腔类构件多向加载成形加载路径的确定方法，其特征在于，具体过程是：

步骤1：计算主管凸模不同加载位移下转移到支管型腔内的坯料体积V；根据成形的多腔类构件及原始坯料的尺寸，计算成形过程中转移到支管型腔内的坯料体积V；

在整个成形过程中，主管凸模不同加载位移下由主管型腔转移到支管型腔内的坯料体积为V，主管凸模的加载位移为X，且加载的最大位移为S_m，满足：

S_m＝(S₀-L_m)/2-t

公式中，S₀为原始坯料长度；L_m为两个支管中心的水平间距；t为锻件成形预留厚度；

主管凸模加载到X＝x₁时，主管型腔的坯料开始与主管凸模的法兰接触，则：

其中，0≤X≤S_m，0≤ΔL≤L₀-x₁

公式中：d₀为主管内径；D₀为主管外径；L为多腔类构件整体长度；X为主管凸模的加载位移；x₁为主管凸模的大直径端端面与主管型腔的坯料初始接触时，该主管凸模的位移；L₀为主管型腔的深度；S_m为加载的最大位移；

步骤2：初步确定主管凸模初始加载位移x₀的范围

所述初步确定主管凸模初始加载位移x₀的范围根据不同的管径比确定：

Ⅰ、对于主管内外径比d₀/D₀≈0.5～0.65的多腔类构件，所确定的主管凸模初始加载位移x₀为：

Ⅱ、对于主管内外径比d₀/D₀≈0.65～0.8的多腔类构件，所确定的主管凸模初始加载位移x₀为：

综上，初步确定主管凸模初始加载位移x₀的范围为：

步骤3：计算支管凸模总的加载位移y₀

当主管凸模加载位移为x₀时，支管凸模开始接触坯料进行加载；成形完成后，支管凸模总的加载的位移为y₀，由体积不变可得：

式中，D₁为支管的外径；V₀为当主管凸模加载位移为x₀(x₀≤x₁)，支管凸模开始接触坯料进行加载时已转移至支管型腔2内的坯料体积；

步骤4：确定最终主管凸模初始加载位移x₀的范围

主管和支管凸模还需满足位移关系，以保证成形末期支管凸模单独加载：

S_m-x₀≤y₀ (7)

将式(6)代入式(7)，得：

整理，得：

综上，由式(5)和式(8)得到主管凸模初始加载位移的范围为：

步骤5：确定多腔类构件多向加载的合理的加载路径

根据上述步骤的计算，最终确定多腔类构件多向加载成形的合理加载路径为：加载主管凸模――同时加载主管凸模和支管凸模――加载支管凸模；至此，完成了多腔类构件多向加载成形中合理加载路径的确定。

2.如权利要求1所述多腔类构件多向加载成形加载路径的确定方法，其特征在于，所述的V_max为转移到支管型腔内坯料的最大体积，当V＝V_max时，ΔL＝L₀-S_m，由式(1)得：