[发明专利]一种回转体零件渐进成形的路径参数化的方法

权利要求书

1.一种回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：设计基准路径：设计若干组几何参数下零件的渐进成形路径作为基准路径；

步骤2：求解参数化路径方程通式：基准路径母线用统一的方程y_n＝f_n(x,a₁,a₂,…,a_i,b₁,b₂,…,b_j)来表示，此为路径方程通式，其中，(x、y)为几何坐标、a₁、a₂、…、a_i为关键变量，b₁、b₂、…、b_j为几何参数，y_n＝f_n表示对应道次的方程，其中n为目标回转体零件渐进成形的道次数；

步骤3：对关键变量拟合：通过拟合得到关键变量关于几何参数的方程a₁＝g₁(b₁,b₂,…,b_j)、a₂＝g₂(b₁,b₂,…,b_j)、…、a_i＝g_i(b₁,b₂,…,b_j)，其中，g₁、g₂、…、g_i表示关键变量和几何参数的函数关系；

步骤4：得到参数化路径方程：将关键变量关于几何参数的方程带入路径方程通式y_n＝f_n，得到参数化路径方程y_n＝f_n(x,b₁,b₂,…,b_j)，根据此方程得到目标零件的渐进成形路径；

步骤5：目标零件渐进成形路径的快速建模。

2.根据权利要求1所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：步骤1中，在设计基准路径时，以壁厚均匀为标准，根据体积不变原则V_成形前＝V_成形后计算成形后板料的理论壁厚，实际壁厚T与理论壁厚t满足：0.90t≤T≤1.10t。

3.根据权利要求1或2所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：步骤1中，多道次锥形件的理论壁厚计算公式为：

式中t为理论壁厚，t₀为原始板厚，θ为成形角，R为锥形件口部半径，r为回转体零件底部半径；当r＝0时t＝t₀cosθ，满足余弦定律。

4.根据权利要求1所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：步骤2中，所述关键变量包括回转体零件每个道次对应的底部半径r₁,r₂，及第一道次路径设计的成形角θ₁；所述几何参数包括回转体的口部半径R和成形角θ。

5.根据权利要求1所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：步骤3中，根据拟合方程进行拟合求解，其中，拟合方程包括长度变量和角度变量的拟合方程。

6.根据权利要求5所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：对于长度变量y的拟合方程为：

式中，m_n,i为系数，N为拟合方程次数，n为渐进成形道次数，R为回转体件口部半径，r为回转体零件底部半径。

7.根据权利要求5所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：对于角度变量a的拟合方程为：

式中，k_i为系数，D为回转体口部直径，r为回转体零件底部半径，n为渐进成形道次数。

8.根据权利要求1所述的回转体零件渐进成形的路径参数化的方法，其特征在于：步骤5中，通过对相关软件进行二次开发，依据计算所得的参数化路径方程获得目标零件相应道次的CAD模型。