[发明专利]极小圆角半径深腔薄壁金属构件的成形方法

权利要求书

1.一种极小圆角半径深腔薄壁金属构件的成形方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、极小圆角半径构件的几何分析及工艺路径确定：根据构件的腔体深度、截面形状以及几何尺寸进行分析，分别制定整体腔体和局部过渡圆角的成形工艺路线；整体腔体采用刚性模具整体拉深成形，局部过渡圆角采用刚性模具局部推挤成形；

步骤二、工艺参数制定和参数优化：结合步骤一，通过零件结构分析确定整体腔体拉深成形圆角半径R, n以及拉深成形道次m；通过理论分析确定推挤后极小圆角半径r和单边推挤量d；其中，侧壁直壁边数为n，拉深成形圆角半径为R，拉深成形道次为m，单边推挤量为d，推挤后极小圆角半径为r；建立多元函数，通过对R, n, m进行赋值，得到单边推挤量d和推挤后极小圆角半径r之间的对应关系，从而确定工艺参数；通过数值仿真，对整体腔体拉深成形和局部小圆角推挤成形进行分析，并优化工艺参数匹配关系，确保多道次拉深成形和小圆角推挤成形均顺利进行；

步骤三、模具工装的设计与加工：根据步骤二确定的拉深成形圆角半径R、最终的推挤后极小圆角半径r以及优化后的工艺参数拉深成形道次m和单边推挤量d进行整体腔体拉深成形和局部小圆角推挤成形所用模具工装的设计和加工，并确定模具工装总体方案和设备参数要求；

步骤四、整体腔体的刚性模具拉深成形：利用步骤三设计加工的整体腔体拉深成形模具，根据步骤二中制定的工艺参数对原始薄壁金属板坯进行多道次拉深成形，获得步骤二确定的与最终深腔薄壁金属构件一致的腔体深度、异形截面形状和尺寸，而获得的侧壁圆角半径和底部圆角半径约是最终金属构件要求的圆角半径的2~4倍；

步骤五、局部过渡圆角的刚性模具推挤成形：利用步骤三设计加工的局部推挤成形模具，根据步骤二中制定的工艺参数对步骤四中获得的半成品整体腔体进行进一步推挤成形，在保证整体腔体上大部分区域不变形的前提下，使侧壁圆角半径和底部圆角半径进一步减小到符合要求的圆角尺寸，为壁厚的1~3倍；

步骤六、局部修整：对步骤五获得的整体腔体和局部圆角都已满足最终金属构件要求的半成品进行法兰边裁切或侧壁冲孔，获得最终具有极小圆角半径的深腔薄壁金属构件。

2.根据权利要求1所述的极小圆角半径深腔薄壁金属构件的成形方法，其特征在于，所述的多元函数，结合构件材料成形性能和整体腔体几何尺寸确定拉深成形道次m，并且拉深成形道次m作为参量对拉深成形圆角半径R和侧壁直壁边数n的范围进行限定；假设推挤前后截面周长不变，通过几何关系可以得到：，通过对R, n进行赋值得到单边推挤量d和推挤后极小圆角半径r之间的对应关系，从而确定单边推挤量d。