CN100493755C - 一种金属板材变圆心成型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种金属板材变圆心成型工艺，使金属板材工件在相应的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前渐进移动，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，依此类推，直到工件形状达到要求的精度。本发明解决了金属板材成型回弹难题、附加变形难题和由于材质性能波动产生的回弹波动难题，提高工件成型精度，降低模具难度和生产成本。
Description
技术领域
本发明公开一种金属板材变圆心成型工艺，用于大圆弧薄板成型的加工，属于金属材料加工制造技术领域。
背景技术
在机械制造行业中，有许多利用技术板材进行弯曲成型的工件。目前主要存在以下问题：1.金属板材在弯曲成型过程中产生很大的回弹，导致形状和尺寸产生误差。2.各种材料回弹不一致，难以控制，影响成型质量。3.由于回弹，使得成型装备、模具必须反复修理，成本大大增加.而且目前世界范围内没有有效的理论和实际办法，只能靠多次试验。4.特别是对于大圆弧薄板成型，回弹更大，难以控制，回弹后，圆弧不再是圆弧，变成复杂曲线；在工件端部有变成直线的趋势；并伴随有附加变形等，即使修理模具也难以达到要求的形状和尺寸。
发明内容
本发明是一种金属板材变圆心成型工艺，解决金属板材成型回弹难题、附加变形难题和由于材质性能波动产生的回弹波动难题，提高工件成型精度，降低模具难度和生产成本。
本发明的技术解决方案如下：使金属板材工件在相应的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前渐进移动，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，依此类推，直到工件形状达到要求的精度。
具体步骤如下：
1.采用模具对板材进行第一次弯曲成型；模具半径与工件半径比为0.93～0.45，模具圆弧长度和直线长度与工件对应的圆弧和直线长度相等，由此计算出角度回弹量，模具圆心角a＝RA/r。
式中A为工件圆弧所对应的圆心角；a为模具圆弧所对应的圆心角；R为工件半径；r为模具半径。模具上模和下模之间的间隙为板材厚度的1～1.1倍。
2.第一次成型后，之后工件每次向前渐进移动距离t，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，依此类推2—4次，直到工件形状达到要求的精度。
每次向前移动的距离t：一般为模具半径r的20％-40％，当模具半径小时取下限，当模具半径大时取上限，也可以根据实际模具调试结果来确定。一般情况下，模具半径越小，成型次数就越多，因此应给出合理的最大半径，减少成型次数。
由于采用模具多次对工件进行变圆心弯曲成型，相当于减小了工件半径，增大了曲率，使金属变形程度增加、拉应力增大，塑性变形程度有效增大，从而有效克服了工件的回弹。
由于采用了相对工件而言较小的模具半径，使得工件弯曲成型时受力支点变近，避免了工件产生的附加变形，例如由于工件长，直线部分产生弯曲。同时由于塑性变形程度有效增大，抵消和克服了材质性能波动产生的回弹波动难题，提高工件成型精度。
该技术适用于大圆弧工件的成型，小圆弧工件弯曲成型也可以采用该技术。
这种方法相当于减小了工件半径，增大了曲率，使金属变形程度增加和拉应力增大，从而有效克服了工件的回弹。
本发明相对于现有技术具有的优点和进步在于：该发明采用变圆心成成型原理和技术，相当于减小了工件半径，增大了曲率，使金属变形程度增加和拉应力增大，从而有效克服了工件的回弹。使金属变形程度增加、拉应力增大，塑性变形程度有效增大，从而有效克服了工件的回弹和附加变形，工作时模具安装在压力机上，在压力机下行时，模具使工件成型，工件回弹后达到要求的尺寸精度。
附图说明
图1工件成型图
图2为一次成型示意图；
图3为变圆心成型技术原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，特例举以下实施例。其作用被理解为是对本发明的阐释而非对本发明的任何形式的限制。
实施例1
侧墙板：工件1的半径为R＝827mm，圆弧两端带有较长的相切直线；材料为09CuPCrNi，厚度2.5mm；模具2的半径r＝380mm；模具2、3的半径与工件1的半径比为0.93～0.45，模具2、3的圆弧长度和直线长度与工件对应的圆弧和直线长度相等；采用模具对板材进行第一次弯曲成型。
第一次成型后，将工件向前移动距离t＝140mm，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，工件形状达到要求的尺寸精度。
实施例2
侧顶板：工件1的半径为R＝120mm，圆弧端部带有40mm长的切线；材料为05CuPCrNi，厚度2mm；模具2、3的半径r＝95mm；模具半径与工件半径比为0.93～0.45，模具圆弧长度和直线长度与工件对应的圆弧和直线长度相等。采用模具对板材进行第一次弯曲成型；
第一次成型后，将工件向前移动距离t＝20mm，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，工件形状达到要求的尺寸精度。
实施例3
端墙蒙皮：工件1的半径为R＝150mm，圆弧端部带有40mm长的切线；材料为05CuPCrNi，厚度2mm；模具2、3的半径r＝110mm；模具半径与工件半径比为0.93～0.45，模具圆弧长度和直线长度与工件对应的圆弧和直线长度相等。采用模具对板材进行第一次弯曲成型；
第一次成型后，将工件向前移动距离t＝25mm，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，工件形状达到要求的尺寸精度。
Claims (1)
1、一种金属板材变圆心成型工艺，其特征在于：采用模具对板材进行第一次弯曲成型，模具半径与工件半径比为0.93～0.45，模具圆弧长度和直线长度与工件对应的圆弧和直线长度相等，由此计算出角度回弹量，模具圆心角a＝RA/r：
式中A为工件圆弧所对应的圆心角；a为模具圆弧所对应的圆心角；R为工件半径；r为模具半径；
模具上模和下模之间的间隙为板材厚度的1～1.1倍；
第一次成型后，之后工件每次向前渐进移动距离t，使工件圆心发生变化，再进行第二次成型，依此类推2～4次，直到工件形状达到要求的精度；
每次向前移动的距离t为模具半径r的20％-40％。
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| 板金弯曲成形回弹问题的理论研究. 李偶卿等.塑性工程学报，第10卷第1期. 2003 |
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