[发明专利]一种深方盒形件的成形方法

说明书

本发明公开了一种深方盒形件的成形方法，主要包括以下步骤：(1)确定加工前原始板料厚度t₀；(2)计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ；(3)第一道次加工出成形角θ₁为的圆弧面，剩余深度加工成与此时圆弧面相切的方锥台件；(4)第n道次加工出(n‑1)Δh深度的圆弧面或直壁，剩余深度加工出成形角为θ₁+(n‑1)Δθ的方锥台件，其中Δh为相隔两个成形道次之间成形深度的变化，即增量深度，Δθ为相隔两个成形道次之间成形角的变化，即增量成形角；(5)第N道次加工出深度Δh的直壁，即得到目标方盒形件。利用该方法能够成形出壁厚相对均匀的深方盒形件，避免方盒形件直壁部分发生破裂现象，且加工成本低，成形效率高，能够缩短工艺周期。

技术领域

本发明涉及一种成形方法，尤其涉及一种深方盒形件的成形方法。

背景技术

在实际生产过程中，方盒形件是典型的直壁件之一，采用传统的拉深工艺成形方盒形件时，在压边圈的作用下，由于切应力过大凸缘部分会出现起皱现象，且圆角部分难成形易发生破裂，会导致拉深件的壁厚分布不均匀，且拉深工艺成形方盒形件时成形深度受到较大的限制。而凸模支撑渐进成形工艺可以通过成形路径的优化设计来控制板料的减薄，从而保证成形出的制件壁厚相对均匀，且可解决传统工艺成形深方盒形件的难题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种深方盒形件的成形方法，使用该方法能够成形出壁厚相对均匀的H/B＝1.0深方盒形件。

技术方案：本发明所述一种深方盒形件的成形方法，包括以下步骤：

(1)计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ，其中Δh为相隔两个成形道次之间成形深度的变化，即增量深度，Δθ为相隔两个成形道次之间成形角的变化，即增量成形角；

(2)第一道次加工出成形角θ₁为的圆弧面，剩余深度加工成与此时圆弧面相切的方锥台件，θ₁是厚度为t₀的原始板料单道次凸模支撑渐进成形方锥台件的壁厚均匀临界成形角；

(3)第n(n＝2,3,…,N-1)道次加工出(n-1)Δh深度的圆弧面或直壁，剩余深度加工出成形角为θ₁+(n-1)Δθ的方锥台件；

(4)第N道次加工出深度Δh的直壁，即得到目标方盒形件。

进一步地，步骤(1)中：

增量深度Δh＝(H+R-h₁)/(N-1)＝(H+2R-Rcosθ₁)/(N-1)；

增量成形角Δθ＝(90°-θ₁)/(N-1)；

式中h₁为首道次加工圆弧面时已成形的深度h₁＝R-Rcosθ₁，N为成形道次数目，H为目标方盒形件深度，R为成形工具头直径。

进一步地，步骤(2)中：首道次成形角θ₁＝3.510t₀-0.155B+57.188，式中B为深方盒形件的边长，B＝L+2r，其中r为圆角半径，L为侧壁直边长度。

进一步地，步骤(4)中：所述成形道次数目N的范围为6-8。

作为进一步优选，成形道次数目N的最佳选择为7。成形道次数目N过小，会产生壁厚不均匀的现象甚至在直壁部分发生破裂，成形道次数目N过大即成形时间长，会造成板料加工硬化，且加工效率低。

该成形方法使用的工具头直径大小D(D＝2R)的选择应满足D＝0.1B+8，成形过程中的轴向进给量Δz的选择应满足Δz＝-0.1627t₀²+0.82t₀-0.285。