CN103264078B - 一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种考虑回弹补偿的数控闸压加工的方法，属于机加工技术领域。该方法根据闸压零件的材料和厚度制作闸压实验板材，并通过实验建立实际闸压成形时闸压深度值与闸压角度值之间关系的关系表；然后将钣金件闸压成零件时，根据钣金件需闸压成形的角度值查找所述关系表，找到与之对应的闸压深度值作为加工深度；最后利用数控闸压机将钣金件闸压到所述加工深度，即可得到相应的闸压角，完成数控闸压加工。该方法无需在闸压加工前进行试探闸压便可减小闸压成形回弹所带来的误差，从而提高加工效率。

Description

一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法

技术领域

本发明涉及一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，属于机加工技术领域。

背景技术

由于闸压成形的模具通用性好、工艺简单、工艺范围广，故在钣金加工中应用非常广泛。闸压工序作为大多数零件成形（除焊接工序外）的最后一道工序，也是最重要的一道工序，闸压工艺的好坏直接影响到产品最终成形尺寸和外观。

通常闸压零件成型后弹性回弹将对折弯零件的精确度产生很大影响，使得闸压成型的零件精度并不是很高。现行常规的闸压加工方法采用人工测量、试探闸压的方式，这种方法通过工人对实际钣金件所需闸压成形角度对应的闸压深度进行人为的预估，并在数控闸压机上输入预估的深度对钣金件进行试探性闸压，再对闸压成形零件的角度进行测量，观察钣金件成型角度与目标值之间的偏差，以此偏差为依据不断调整闸压深度直至成型零件角度值与目标值相同为止。这种试探闸压加工方法无法准确快速的加工出所需要的零件，而且浪费板材，对闸压工作带来了不便。

另外，航空零件不同于常规零件，用于制造航空零件的材料很多，新材料层出不穷，因此对每一种材料均要进行实验；即便是同一种材料，也因为每个零件的闸压角度的不同，需要进行很多组实验，这样不但费时费力，而且造成对板材的浪费严重。

申请人检索发现，申请号为201110423128.5的中国专利公开了一种考虑回弹补偿的弯管数控指令生成方法，该方法用于指导实际弯管成型中回弹的补偿，通过预先的解析计算弯管的回弹量和回弹角，根据回弹量修正数控指令达到减少试弯次数和提高管件成型质量的目的。但是，由于理论计算与实际加工的尺寸存在偏差，每一批次的材料也会不同，而且钣金件与管件相比，影响回弹的因素更多，所以这种方法并不能满足航空钣金件的闸压成形的准确度，不能满足现今航空制造与研制的要求。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提出一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，无需在闸压加工前进行试探闸压便可减小闸压成形回弹所带来的误差，从而提高加工效率。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，包括以下步骤：

第一步、根据闸压零件的材料和厚度制作闸压实验板材；

第二步、闸压机对所述实验板材进行闸压，当闸压的钣金件处于塑形变形阶段时，以凸模刀头和凹模上表面的距离为基准，依次测量出凸模刀头每下降预定深度时所对应的闸压角度值，直到凸模刀头下降到凹模底部，从而建立所述闸压实验板材的闸压深度值以及对应的闸压角度值之间关系，并以表格表示形成关系表；

第三步、进行实际钣金件闸压成零件时，根据实际钣金件需闸压成形的角度值查找所述关系表，找到所述关系表中与所述需闸压成形的角度值对应的闸压深度值，以该闸压深度值作为加工深度；如果所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则将所述关系表中最相近的两个角度值对应的闸压深度值进行线性插值，得到相应的闸压深度值，并以该闸压深度值作为加工深度；

第四步、将所述加工深度输入到数控闸压机，利用数控闸压机将钣金件闸压到所述加工深度，即可得到相应的闸压角，完成数控闸压加工。

上述技术方案的改进是：所述第三步中所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则在第四步完成后测量最终得到的实际闸压角，将所述加工深度和对应的实际闸压角添加到所述关系表中。

上述技术方案的进一步改进是：第二步中，分别选取三块相同的实验板材分别闸压至同一闸压深度值，将得到的三个闸压角度值取其平均值为该闸压深度值对应的闸压角度值。

上述技术方案的再进一步改进是：所述预定深度为0.2-0.6mm。

与现有技术相比，本发明可以取得如下的有益效果：

本发明的一种考虑回弹补偿的数控闸压机加工方法采用建立闸压深度值与闸压角度值之间关系的关系表，在钣金件闸压成型时，通过简单的查表操作即可得到闸压零件所需的闸压深度，省去了每一批零件均需试探闸压的过程，而且本发明建立关系表时只需要试验板材，而现有试探闸压时往往直接使用预成形的钣金件，因此本发明相比现有闸压方式节省了材料，降低了生产成本。另外本发明的一种考虑回弹补偿的数控闸压机加工方法可一步成形减小消除闸压成形回弹带来的误差，一次成形，不需进行二次闸压修形，操作简单且成形结果精确，而且所制成的关系表直观准确，便于观察，方便实用。

具体实施方式

实施例

本实施例的考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，包括以下步骤：

第一步、根据闸压零件的材料和厚度制作闸压实验板材。

本实施例的需闸压成形钣金件的材料为SUS301不锈钢，厚度为0.8mm，且钣金件轧制方向分为0°和90°两个方向。其中0°方向钣金件需闸压成150°、132°、120°和115°，90°方向需闸压成145、130°、124°和116°。根据需闸压成形钣金件的材料和厚度，本实施例中所采用的实验板材材料为SUS301不锈钢，厚度为0.8mm，长为150mm，宽为50mm。

第二步、闸压机对所述实验板材进行闸压，当闸压的钣金件处于塑形变形阶段时，以凸模刀头和凹模上表面的距离为基准，依次测量出凸模刀头每下降预定深度时所对应的闸压角度值，直到凸模刀头下降到凹模底部，从而建立所述闸压实验板材的闸压深度值以及对应的闸压角度值之间关系，并以表格表示形成关系表。

本实施例的闸压机采用凸凹模型闸压机，实测出实验板材开始处于塑形变形阶段时凸模刀头与凹模上表面距离为1.66mm，以凸模刀头下降至凹模上表面以下1.66mm作为本实施例的初始下降深度，按照每次下降0.5mm的深度作为下降的深度做三次闸压实验，直至闸压到凹模底部，其中最后一次凸模刀头下降0.2mm，本实施例中每个轧制方向需要63块实验板材。本实施例制成的闸压深度值与闸压角度值之间关系的关系表如表1所示。

表1

第三步、进行实际钣金件闸压成零件时，根据实际钣金件需闸压成形的角度值查找所述关系表，找到所述关系表中与所述需闸压成形的角度值对应的闸压深度值，以该闸压深度值作为加工深度；如果所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则将所述关系表中最相近的两个角度值对应的闸压深度值进行线性插值，得到相应的闸压深度值，并以该闸压深度值作为加工深度。

本实施例中，将轧制方向为0°的钣金件闸压成150°、132°、120°和115°。查表1的数据，150°介于149.37°和154.1°之间，采用线性插值计算出闸刀刀头闸压深度为3.59mm；132°介于128.98°和132.72°之间，采用线性插值计算出闸刀刀头闸压深度为5.76mm；120°介于116.31°和120.32°之间，用线性插值计算出闸刀刀头闸压深度为7.40mm；115°介于114.75°和117.96°之间，用线性插值计算出闸刀刀头闸压深度为8.12mm。

本实施例还将轧制方向为90°的钣金件闸压成145°、130°、124°和116°。查找表1中的数据，同样按照线性插值可计算出闸刀刀头闸压深度为4.23mm、6.06mm、6.87mm和8.03mm。

第四步、将所述加工深度输入到数控闸压机，利用数控闸压机将钣金件闸压到所述加工深度，即可得到相应的闸压角，完成数控闸压加工。

本实施例中，将轧制方向为0°的钣金件闸压成150°、132°、120°和115°时，将第三步线性插值得到的闸压深度3.59mm、5.76mm、7.40mm和8.12mm分别输入数控闸压机中；将轧制方向为90°的钣金件闸压成145°、130°、124°和116°时，将第三步得到的闸压深度4.23mm、6.06mm、6.87mm和8.03mm分别输入数控闸压机中，分别对待加工钣金件进行闸压即可得到相应的目标闸压角。

本实施例还可以作如下改进：

当第三步中所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则在第四步完成后测量最终得到的实际闸压角，将所述加工深度和对应的实际闸压角添加到所述关系表中。

本实施例的改进中，第三步中将轧制方向为0°的钣金件闸压成150°、132°、120°和115°四个角度值时，根据插值计算得到的四个闸压深度值分别为3.59mm、5.76mm、7.40mm和8.12mm。因此，在第四步中，数控闸压机将钣金件闸压到3.59mm、5.76mm、7.40mm和8.12mm时，测量得到四个实际闸压角分别为150.12°、131.74°、119.88°和115.10°，并将他们的对应关系添加到表1中。

同样地，在本实施例的改进中，第三步中将轧制方向为90°的钣金件闸压成145°、130°、124°和116°时，按照线性插值得到的闸压深度值为4.23mm、6.06mm、6.87mm和8.03mm。因此，在第四步中，数控闸压机将钣金件闸压到3.59mm、5.76mm、7.40mm和8.12mm时，测量得到四个实际闸压角分别为145.11°、130.16°、123.98°和116.02°，并将他们的对应关系也添加到表1中。

本发明的考虑回弹补偿的数控闸压加工方法不局限于上述实施例所述的具体技术方案，凡采用等同替换形成的技术方案均为本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，包括以下步骤：

第一步、根据闸压零件的材料和厚度制作闸压实验板材；

第二步、闸压机对所述实验板材进行闸压，当闸压的钣金件处于塑形变形阶段时，以凸模刀头和凹模上表面的距离为基准，依次测量出凸模刀头每下降预定深度时所对应的闸压角度值，直到凸模刀头下降到凹模底部，从而建立所述闸压实验板材的闸压深度值以及对应的闸压角度值和对应的回弹角度值之间关系，并以表格表示形成关系表；

第三步、进行实际钣金件闸压成零件时，根据实际钣金件需闸压成形的角度值查找所述关系表，找到所述关系表中与所述需闸压成形的角度值对应的闸压深度值，以该闸压深度值作为加工深度；如果所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则将所述关系表中最相近的两个角度值对应的闸压深度值进行线性插值，得到相应的闸压深度值，并以该闸压深度值作为加工深度；

第四步、将所述加工深度输入到数控闸压机，利用数控闸压机将钣金件闸压到所述加工深度，即可得到相应的闸压角，完成数控闸压加工；

所述第三步中所述钣金件需闸压成形的角度值与所述关系表中的所有闸压角度值均不对应时，则在第四步完成后测量最终得到的实际闸压角，将所述加工深度和对应的实际闸压角添加到所述关系表中。

2.根据权利要求1所述的考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，其特征在于：第二步中，分别选取三块相同的实验板材分别闸压至同一闸压深度值，将得到的三个闸压角度值取其平均值为该闸压深度值对应的闸压角度值。

3.根据权利要求1所述的考虑回弹补偿的数控闸压加工方法，其特征在于：所述预定深度为0.2-0.6mm。