專利名稱：一種金屬板材變圓心成型工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開一種金屬板材變圓心成型工藝，用于大圓弧薄板成型 的加工，屬于金屬材料加工制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在機(jī)械制造行業(yè)中，有許多利用技術(shù)板材進(jìn)行彎曲成型的工件。 目前主要存在以下問題1.金屬板材在彎曲成型過程中產(chǎn)生很大的回 彈，導(dǎo)致形狀和尺寸產(chǎn)生誤差。2.各種材料回彈不一致，難以控制，影
響成型質(zhì)量。3.由于回彈，使得成型裝備、模具必須反復(fù)修理，成本 大大增加.而且目前世界范圍內(nèi)沒有有效的理論和實(shí)際辦法，只能靠 多次試驗(yàn)。4.特別是對于大圓弧薄板成型，回彈更大，難以控制，回彈 后，圓弧不再是圓弧，變成復(fù)雜曲線；在工件端部有變成直線的趨;并 伴隨有附加變形等，即使修理模具也難以達(dá)到要求的形狀和尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種金屬板材變圓心成型工藝，解決金屬板材成型回彈 難題、附加變形難題和由于材質(zhì)性能波動(dòng)產(chǎn)生的回彈波動(dòng)難題，提高 工件成型精度，降低模具難度和生產(chǎn)成本。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下使金屬板材工件在相應(yīng)的模具作用 下第一次成型，之后工件每次向前漸進(jìn)移動(dòng)，使工件圓心發(fā)生變化，
再進(jìn)行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達(dá)到要求的精度。 具體步驟如下
1. 采用模具對板材進(jìn)行第一次彎曲成型；模具半徑與工件半徑比
為0.93~0.45，模具圓弧長度和直線長度與工件對應(yīng)的圓弧和直線長 度相等，由此計(jì)算出角度回彈量模具圓心角a=RA/r 。
式中A為工件圓弧所對應(yīng)的圓心角；a為模具圓弧所對應(yīng)的圓心 角；R為工件半徑；r為模具半徑。模具上模和下模之間的間隙為板 材厚度的1 U的倍。
2. 第一次成型后，之后工件每次向前漸進(jìn)移動(dòng)距離t，使工件圓 心發(fā)生變化，再進(jìn)行第二次成型，依此類推2—4次，直到工件形狀 達(dá)到要求的精度。
每次向前移動(dòng)的距離t: 一般為模具半徑1"的20%-40%，當(dāng)模具
半徑小時(shí)取下限，當(dāng)模具半徑大時(shí)取上限，也可以根據(jù)實(shí)際模具調(diào)試 結(jié)果來確定。 一般情況下，模具半徑越小，成型次數(shù)就越多，因此應(yīng) 給出合理的最大半徑，減少成型次數(shù)。
由于采用模具多次對工件進(jìn)行變圓心彎曲成型，相當(dāng)于減小了工 件半徑,增大了曲率，使金屬變形程度增加、拉應(yīng)力增大，塑性變形 程度有效增大，從而有效克服了工件的回彈。
由于采用了相對工件而言較小的模具半徑，使得工件彎曲成型時(shí) 受力支點(diǎn)變近,避免了工件產(chǎn)生的附加變形，例如由于工件長，直線部 分產(chǎn)生彎曲。同時(shí)由于塑性變形程度有效增大，抵消和克服了材質(zhì)性 能波動(dòng)產(chǎn)生的回彈波動(dòng)難題，提高工件成型精度。
該技術(shù)適用于大圓弧工件的成型，小圓弧工件彎曲成型也可以采 用該技術(shù)。
這種方法相當(dāng)于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬變形程度 增加和拉應(yīng)力增大，從而有效克服了工件的回彈。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)和進(jìn)步在于該發(fā)明采用變圓 心成成型原理和技術(shù)，相當(dāng)于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬 變形程度增加和拉應(yīng)力增大，從而有效克服了工件的回彈。使金屬變 形程度增加、拉應(yīng)力增大，塑性變形程度有效增大，從而有效克服了 工件的回彈和附加變形，工作時(shí)模具安裝在壓力機(jī)上,在壓力機(jī)下行 時(shí)，模具使工件成型，工件回彈后達(dá)到要求的尺寸精度。


圖1工件成型圖
圖2為一次成型示意圖3為變圓心成型技術(shù)原理圖。
具體實(shí)時(shí)方式
為了便于理解本發(fā)明，特例舉以下實(shí)施例。其作用被理解為是 對本發(fā)明的闡釋而非對本發(fā)明的任何形式的限制。
側(cè)墻板工件1的半徑為R=827mm，圓弧兩端帶有較長的相切 直線；材料為09CuPCrNi，厚度2.5mm;模具2的半徑產(chǎn)380mm; 模具2、 3的半徑與工件1的半徑比為0.93 0.45，模具2、 3的圓弧
長度和直線長度與工件對應(yīng)的圓弧和直線長度相等；采用模具對板材 進(jìn)行第一次彎曲成型。
第一次成型后，將工件向前移動(dòng)距離t二140mm，使工件圓心發(fā) 生變化，再進(jìn)行第二次成型，工件形狀達(dá)到要求的尺寸精度。 實(shí)施例2
側(cè)頂板工件1的半徑為R=120mm，圓弧端部帶有40mm長的 切線；材料為05CuPCrNi，厚度2mm;模具2、 3的半徑r=95mm; 模具半徑與工件半徑比為0.93 0.45，模具圓弧長度和直線長度與工 件對應(yīng)的圓弧和直線長度相等。采用模具對板材進(jìn)行第一次彎曲成 型；
第一次成型后，將工件向前移動(dòng)距離t二20mm，使工件圓心發(fā)生 變化，再進(jìn)行第二次成型，工件形狀達(dá)到要求的尺寸精度。 實(shí)施例3
端墻蒙皮工件1的半徑為R-150mm，圓弧端部帶有40mm長 的切線；材料為05CuPCrNi，厚度2mm;模具2、 3的半徑FllOmm; 模具半徑與工件半徑比為0.93 0.45，模具圓弧長度和直線長度與工 件對應(yīng)的圓弧和直線長度相等。采用模具對板材進(jìn)行第一次彎曲成 型；
第一次成型后，將工件向前移動(dòng)距離t二25mm，使工件圓心發(fā)生 變化，再進(jìn)行第二次成型，工件形狀達(dá)到要求的尺寸精度。
權(quán)利要求
1、一種金屬板材變圓心成型工藝，其特征在于使金屬板材工件在相應(yīng)的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前漸進(jìn)移動(dòng)，使工件圓心發(fā)生變化，再進(jìn)行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達(dá)到要求的精度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的成型工藝，其特征在于采用模具對板材進(jìn)行第一次彎曲成型，模具半徑與工件半徑比為0.93~0.45，模具圓弧長度和直線長度與工件對應(yīng)的圓弧和直線長度相等，由此計(jì)算出角度回彈量模具圓心角a=RA/r ;式中A為工件圓弧所對應(yīng)的圓心角；a為模具圓弧所對應(yīng)的圓心 角；R為工件半徑；r為模具半徑；模具上模和下模之間的間隙為板材厚度的1 1.1的倍；第一次成型后，之后工件每次向前漸進(jìn)移動(dòng)距離t，使工件圓心 發(fā)生變化，再進(jìn)行第二次成型，依此類推2 4次，直到工件形狀達(dá) 到要求的精度；每次向前移動(dòng)的距離t為模具半徑r的20%-40%。
全文摘要
本發(fā)明是一種金屬板材變圓心成型工藝，使金屬板材工件在相應(yīng)的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前漸進(jìn)移動(dòng)，使工件圓心發(fā)生變化，再進(jìn)行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達(dá)到要求的精度。本發(fā)明解決了金屬板材成型回彈難題、附加變形難題和由于材質(zhì)性能波動(dòng)產(chǎn)生的回彈波動(dòng)難題，提高工件成型精度，降低模具難度和生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B21D5/00GK101108401SQ20071005596
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者鋒 韓 申請人:長春軌道客車股份有限公司