[发明专利]一种提高板料渐进成形性能的方法在审

专利信息
申请号: 202011208039.4 申请日: 2020-11-03
公开(公告)号: CN112528424A 公开(公告)日: 2021-03-19
发明(设计)人: 查光成;冯星宇;蒋哲东;闫飞宇;莫世缘;查一凡 申请(专利权)人: 南京工程学院
主分类号: G06F30/17 分类号: G06F30/17;G06F30/20
代理公司: 南京纵横知识产权代理有限公司 32224 代理人: 董建林
地址: 211167 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 板料 渐进 成形 性能 方法
【说明书】:

发明公开了一种提高板料渐进成形性能的方法,属于板料渐进成形技术领域。该方法包括:获取原始板料厚度、成形件的成形角、成形件的极限壁厚和原始板料的成形极限角;基于原始板料厚度,采用预设算法计算成形件的理论壁厚;根据成形件的成形角、成形极限角、成形件的极限壁厚和理论壁厚,确定成形件上需要加工补料筋的区域和该区域所用补料筋的尺寸;在原始板料的需要加工补料筋的区域上预加工出补料筋。本发明使得板料在渐进成形过程中有充足的材料流动和补充,有效缓解了板料的过度减薄,提高了成形件的使用性能,本发明不需要特殊装置,操作简便。

技术领域

本发明涉及一种提高板料渐进成形性能的方法,属于板料渐进成形技术领域。

背景技术

板料渐进成形技术是一种快速无模柔性制造技术,该技术引入快速原型制造技术的分层制造的思想,将复杂的三维模型沿高度方向离散成若干层,并生成各等高线层上的加工轨迹,成形工具头沿等高线在二维层面上进行塑性加工,最终将板料成形出所需的制件。加工过程中不需要设计模具,对于小批量、高精度且形状复杂的零件,该技术的出现和应用能极大的节约生产成本,因此该技术开始逐渐运用于新品试制和复杂曲面件的制造。

由于渐进成形其特殊的加工方式,成形工具头与板料的接触方式为点接触,成形工具头在成形力的作用下对板料进行变薄拉延,成形区域的材料在工具头的作用下沿着工件轴向作剪切流动,板料厚度会减薄。而在加工过程中,板料四周被夹具夹紧,参与变形的材料总量是不变的,因此壁厚减薄的材料得不到补充,随着零件成形极限角的不同,板料的厚度减薄程度也不同,当厚度减薄到一定程度,该制件就达不到使用强度,甚至出现破裂等缺陷,从而失去了使用价值。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足,提供一种提高板料渐进成形性能的方法,以解决现有技术渐进成形中因材料流动不足导致的壁厚减薄的问题。为达到上述目的,本发明是采用下述技术方案实现的:

第一方面,本发明提供了一种提高板料渐进成形性能的方法,所述方法包括:

获取原始板料厚度t0、成形件的成形角θ、成形件的极限壁厚tmin和原始板料的成形极限角θmax

基于原始板料厚度t0,采用预设算法计算成形件的理论壁厚t;

根据成形件的成形角θ、成形极限角θmax、成形件的极限壁厚tmin和理论壁厚t,确定成形件上需要加工补料筋的区域和该区域所用补料筋的尺寸;

在原始板料的需要加工补料筋的区域上预加工出补料筋。

结合第一方面,进一步地,所述成形件的极限壁厚tmin根据原始板料的不同材料的强度进行厚度校核得到。

结合第一方面,进一步地,所述成形极限角θmax根据原始板料的球形弧面回转体模型加工实验获得。

结合第一方面,进一步地,采用预设算法计算成形件的理论壁厚t,包括:

t=t0·cosθ (1)

其中,t0为原始料板厚度,θ为成形件的成形角。

结合第一方面,进一步地,确定成形件上需要加工补料筋的区域,包括:

判断成形件的成形角θ和成形极限角θmax的大小:

若θ≤θmax,则该加工区域不需要加工补料筋,

若θ>θmax,则该加工区域为需要加工补料筋的区域;

计算需要加工补料筋的区域的面积ΔS:

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