[发明专利]一种板类法兰零件冲挤复合成形工艺参数设计方法

摘要

本发明涉及一种板类法兰零件冲挤复合成形工艺参数设计方法。一种板类法兰零件冲挤复合成形工艺参数设计方法，冲挤复合成形工艺包括：冲压凸模往下挤压坯料，坯料往凹模型腔中流动，挤压凸模此时随着冲压凸模的运动而往下运动，当冲压凸模往下运动到设定距离H₁时，限制挤压凸模的运动，冲压凸模继续下行，下行距离为H₄，至此板料完全填充满型腔；最后通过冲裁掉内孔连皮获得板类法兰零件；其特征在于工艺参数确定如下：挤压行程中冲压凸模运动距离根据此式确定H₄；冲压行程中冲压凸模下行的距离H₁＝t+H₂-H₄-t₂。该方法能提高冲挤复合成形工艺参数设计效率，提高板料法兰零件质量。

主权项

一种板类法兰零件冲挤复合成形工艺参数设计方法，其特征在于冲挤复合成形工艺中参数确定如下：1)冲压凸模的外径D₁由法兰的内径D’₁决定，凹模的内径D₃由法兰的外径D’₃决定，D₁＝D’₁，D₃＝D’₃；2)为了便于冲裁，挤压凸模凸台直径D₂等于冲压凸模外径D₁，挤压凸模凸台的高度H₃一般取为1～3mm；3)在冲压行程中冲压凸模下行的距离为H₁，那么在冲压过程中被冲压凸模挤走的材料的体积为材料此时流入凹模内的材料为根据体积不变原理v₁＝v₂，因此可得到挤入凹模中板料的高度为H₂＝(D₁/D₃)²H₁；4)挤压凸模凸台的高度为H₃，挤压凸模凸台直径为D₂；在挤压行程中，被冲压凸模挤走的材料体积为材料此时流入到模具型腔中的体积为$v_4=\frac{1}{4}\mathrm{\π}{D}_3^2{H}_3-\frac{1}{3}{H}_3[3D_2^2-6H_3{D}_2\tan \mathrm{\θ}+4H_3^2{\tan }^2\mathrm{\θ}],$根据体积不变原理v₃＝v₄，那么在挤压行程中冲压凸模运动距离H₄为，$H_4=\frac{D_3^2{H}_3-\frac{1}{3}{H}_3[3D_2^2-6H_3{D}_2\tan \mathrm{\θ}+4H_3^2{\tan }^2\mathrm{\θ}]}{D_1^2},$式中θ为挤压凸模的拔模角，由于拔模角度一般小于15°，那么tan²θ趋近于零，这样H₄可以表示成根据此式确定挤压行程中冲压凸模运动距离H₄；5)连皮的厚度设定为t₂，根据几何学关系，那么t₂与板料厚度t满足这个方程式：t₂＝t+H₂‑H₁‑H₄，根据此式，可以确定冲压行程中冲压凸模下行的距离H₁＝t+H₂‑H₄‑t₂。