CN113084451B - 一种成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种成形方法，该方法包括：根据目标工件的尺寸进行下料，得到第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件；将所述第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件分别机加成第一直板、第二直板和第一弧板；分别将所述第一直板和第二直板进行折弯，得到对应的第一目标部件和第二目标部件；将所述第一目标部件和第二目标部件分别与所述第一弧板进行焊接，得到目标工件。减少了工件曲线段部件变形的情况，且圆弧段过渡光滑，满足工件的尺寸要求，提高了工件的合格率。

Description

一种成形方法

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种成形方法。

背景技术

在对具有多段变圆弧衔接而成的曲线形弧板工件加工成形过程中，采用先下料后机加的方式，会造成材料浪费、机加量过大工件变形的问题；也有采用先将工件拆分成多个弧板，机加成形后再焊接的方式，但该方式需要焊接多道焊缝，焊接时容易被输入的热量影响而变形，且工件表面开设有长条形孔，刚性差，焊接时容易引起连接的两个弧板发生角度方向的变形，不满足两弧板光滑过渡的要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种成形方法，通过对直板进行折弯得到第一目标部件和第二目标部件，并将折弯后的第一目标部件与第二目标部件连接到第三待加工部件上，组成完整的工件，得到的工件能够满足工程上工件的尺寸要求。

为达到上述目的，本发明实施例提供了一种成形方法，包括：根据目标工件的尺寸进行下料，得到第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件；将所述第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件分别机加成第一直板、第二直板和第一弧板；分别将所述第一直板和第二直板进行折弯，得到对应的第一目标部件和第二目标部件；将所述第一目标部件和第二目标部件分别与所述第一弧板进行焊接，得到目标工件。

进一步可选的，所述将第一待加工部件和第二待加工部件分别机加成第一直板和第二直板之后，还包括：将所述第一直板和所述第二直板开长条形孔；所述长条形孔在所述第一直板和所述第二直板上形成网状。

进一步可选的，所述将所述第一直板进行折弯，包括：根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板进行折弯。

进一步可选的，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：在所述第一直板上每隔预定间隔划定一个下压位置；根据每个下压位置对应的实际下压量对第一直板进行折弯。

进一步可选的，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：获取所述下压位置的标准下压量以及回弹量；根据所述标准下压量和回弹量确定实际下压量。

进一步可选的，所述将所述第一直板进行折弯，还包括：将所述第一直板的中部位置放入W型模具的上模和下模之间；根据所述中部位置的实际下压量，控制所述上模和下模咬合，以对所述第一直板进行折弯。

进一步可选的，所述将所述第一目标部件与所述第三待加工部件进行焊接，包括：将所述第一目标部件以预设角度预焊在所述第一弧板的承载面上；将所述第一目标部件与所述第一弧板进行坡口焊接。

进一步可选的，所述将所述第一目标部件以预设角度预焊在所述第一弧板的承载面上，包括：获取焊接变形角度以及理论焊接角度；根据所述焊接变形角度与理论焊接角度确定所述预设角度。

上述技术方案具有如下有益效果：将完整的直板折弯成第一目标部件以及第二目标部件，减少了工件曲线段部件变形的情况，满足工件的尺寸要求，提高了工件的合格率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术提供的目标工件的结构示意图；

图2是现有技术提供的目标工件的开孔面的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的成形方法流程图。

附图标记：1-第一目标部件 2-第二目标部件 3-第一弧板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中一目标工件，其结构如图1所示，该工件底部为直径450mm、厚度12mm、弧长160mm的短圆弧板；与该短圆弧板连接的左侧异形长弧板由四个圆弧段与三个直线段间隔连接组成，其厚度为8mm、长度740mm；且左侧异形长弧板上有72个长度为100mm、宽度为20mm的长条形通孔，参见图2。与短圆弧板连接的右侧异形长弧板与左侧异形长弧板呈镜像对称。

在加工该目标工件时，由于左侧异形弧板、右侧异形弧板与下部短圆弧板的弦长有严格的垂直要求，有采用先下料再机加的方式进行加工，但该方式下所需下料的毛坯尺寸较大，机加成目标工件的机加量太大，会导致机加后工件发生严重变形，且无法保证各异形长弧板与下方短圆弧板间的垂直度要求。

也有采用将目标工件拆分后机加再焊接的方式，首先将目标工件成五个小弧板，分别为位于下部的短圆弧板、与短圆弧板连接的左侧下部弧板、右侧下部弧板，以及与左侧下部弧板连接的左侧上部弧板、与右侧下部弧板连接的右侧上部弧板，将这些小弧板分别下料—机加成形，再将左侧上部弧板与左侧下部弧板采用坡口焊形式焊接为左侧异形弧板，将右侧上部弧板与右侧下部弧板采用坡口焊形式焊接为右侧异形弧板，最后将左侧异形弧板、右侧异形弧板分别与下部的短圆弧板焊接成为整体，由于该成形方法需焊接四道纵焊缝，焊接输入热量大，同时各弧板上机加有长条形孔，弧板刚性差，导致左侧上部弧板与左侧下部弧板焊后发生角度方向的变形，不满足两弧板光滑过渡的要求，且焊后会发生局部凹陷或凸起，也可能发生波浪线式的变形；且左侧异形弧板、右侧异形弧板与下部短圆弧板焊接后也会发生角度方向的变形，无法保证两个异形弧板与下部短圆弧板之间的垂直度要求。

如图3所示，本发明实施例提供了一种成形方法，包括：

S100、根据目标工件的尺寸进行下料，得到第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件；

其中，下料是确定了目标工件的材料形状、数量或质量后，从整个材料中取下一定形状、数量或质量的材料的过程。在本实施例中，把目标工件分为三个部分，并测量各个部分的尺寸，根据各个部分的尺寸裁剪出第一待加工部件、第二待加工部件以及第三待加工部件。

S200、将所述第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件分别机加成第一直板、第二直板和第一弧板3；

由于第一待加工部件以及第二待加工部件的目标形状为一异形长弧板，该异形长弧板由多段变直径圆弧衔接而成，采用直接下料—机加成形的方式不能满足异形长弧板的尺寸精度要求，因此将两个异形长弧板的毛坯首先加工成直板以便后续的加工处理。而第三待加工部件为简单的圆弧结构，直接机加不会造成其变形，因此第三待加工部件可直接下料—机加成形。在机加时，应按照目标部件的尺寸进行加工，得到满足要求的目标部件；同时为减少误差，应为机加成形的直板留有一定的加工余量，防止后续操作错误或不精确带来的尺寸不足，部件报废的问题。

S300、分别将所述第一直板和第二直板进行折弯，得到对应的第一目标部件1和第二目标部件2；

对机加后的第一直板与第二直板通过折弯机进行折弯，满足各个目标部件的弧度要求，采用先加工成直板再进行折弯的方式替代了机加造成的变形问题，各个弧形连接处光滑过渡，满足目标工件的尺寸要求，精确实现目标工件的成形。

S400、将所述第一目标部件1和第二目标部件2分别与所述第一弧板3进行焊接，得到目标工件。

第一目标部件1与第二目标部件2为异形长弧板，第一弧板3为下部的短圆弧板，第一目标部件1与第二目标部件2焊接在第一弧板3的弧面上，得到符合尺寸要求的目标工件。

作为一种可选的实施方式，所述将第一待加工部件和第二待加工部件分别机加成第一直板和第二直板之后，还包括：将所述第一直板和所述第二直板开长条形孔；所述长条形孔在所述第一直板和所述第二直板上形成网状。

目标工件的异形弧板表面开设有长条形孔，用于减轻整个目标工件的重量，在将第一直板和第二直板机加完成之后，即可在第一直板以及第二直板上开设长条形孔，长条形孔在第一直板上与第二直板表面排列成网状。在开孔之后对第一直板与第二直板进行折弯，长条形孔也随之折弯，满足目标工件的形状尺寸要求。

作为一种可选的实施方式，所述将所述第一直板进行折弯，包括：根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板进行折弯。

在下压之前，应先确定折弯所需的实际下压量，并根据实际下压量对第一直板进行折弯，这样可以准确的实现第一目标部件1的成形，满足第一目标部件1的尺寸要求，提高目标工件的成形率。如上所述，由于第二目标部件2与第一目标部件1呈镜像对称，因此，对第二直板的折弯方式也可参照上述方式。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：在所述第一直板上每隔预定间隔划定一个下压位置；根据每个下压位置对应的实际下压量对第一直板进行折弯。

为了精确实现目标工件的成形，可在第一直板的长度方向上每隔预定距离进行位置标记，将该标记定为下压位置。折弯机根据该下压位置的实际下压量对该下压位置进行折弯，依此方法完成第一直板的全部折弯。由第二直板的折弯方式与上述方法相同。

作为一种优选的实施方式，在第一直板以及第二直板的长度方向每隔10mm划一条母线，再计算该母线处的实际下压量，折弯机在该下压位置根据实际下压量对第一直板或第二直板进行下压。

作为一种可选的实施方式，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：获取所述下压位置的标准下压量以及回弹量；根据所述标准下压量和回弹量确定实际下压量。

分别计算各个下压位置处折弯机所需实际下压量时，应先计算理论下压量，并同时考虑第一直板折弯后的回弹量，其中理论下压量可查表获得或计算获得，回弹量可根据下压位置的厚度，材质，曲率半径以及弹性模数等参数进行确定。之后根据理论下压量以及回弹量确定该位置的实际下压量。例如：该下压位置处的理论下压量为L，回弹量为I，则实际下压量为L+I。第二直板的折弯方式与上述方法相同。

作为一种可选的实施方式，所述将所述第一直板进行折弯，还包括：将所述第一直板的中部位置放入W型模具的上模和下模之间；根据所述中部位置的实际下压量，控制所述上模和下模咬合，以对所述第一直板进行折弯。

第一直板的中部位置处为中心间距为6mm的正、反90°弯折的直角结构。将折弯机的上模、下模均由V形改为W形机构，折弯时将第一直板的中部位置置于上模、下模之间，并计算好该位置的实际下压量，通过上模、下模的锯齿咬合，通过一次下压得到中部位置正、反向90°折弯的第一目标部件1。如上所述，由于第二目标部件2与第一目标部件1呈镜像对称，第二目标部件2中部位置的折弯方式可与上述方法相同。

作为一种可选的实施方式，所述将所述第一目标部件1与所述第三待加工部件进行焊接，包括：将所述第一目标部件1以预设角度预焊在所述第一弧板3的承载面上；将所述第一目标部件1与所述第一弧板3进行坡口焊接。

由于第一目标部件1与第一弧板3的弧面进行连接，因此为保证第一目标部件1与第一弧板3的固定稳定性，需要事前确定二者之间的预定角度并进行预焊，随后对第一目标部件1与第一弧板3进行坡口形式焊接。如上所述，由于第二目标部件2与第一目标部件1呈镜像对称，第二目标部件2与第一弧板3的连接方式可与上述方式相同。

作为一种可选的实施方式，所述将所述第一目标部件1以预设角度预焊在所述第一弧板3的承载面上，包括：获取焊接变形角度以及理论焊接角度；根据所述焊接变形角度与理论焊接角度确定所述预设角度。

其中理论焊接角度为第一目标部件1与第一弧板3组合为目标部件后二者形成的角度，变形角度为将第一目标部件1以理论焊接角度与第一弧板3焊接后的偏移角度，该角度可测量的得出，或根据材质，焊接温度，坡口角度等参数进行计算。如上所述，由于第二目标部件2与第一目标部件1呈镜像对称，因此，第二目标部件2与第一弧板3之间的角度计算也可采用该方式。

在一个具体的实施例中，第一目标部件1与第一弧板3的弦长成垂直关系，因此其理论焊接角度为90°，焊接变形角度为2°，预焊时将第一目标部件1、第二目标部件2与向内调整2°偏角，该2°作为焊接变形的预留角度，焊后第一目标部件1向外偏转2°保证焊后第一目标部件1与第一弧板3的垂直度。

上述技术方案具有如下有益效果：将完整的直板折弯成第一目标部件1以及第二目标部件2，减少了工件曲线段部件变形的情况，且圆弧段连接处过渡光滑，满足工件的尺寸要求，提高了工件的合格率。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种成形方法，用于加工成型目标工件，其特征在于，包括：

目标工件包括第一目标部件、第二目标部件及第一弧板；其中，第一弧板为短圆弧板，短圆弧板左侧垂直连接第一目标部件，右侧垂直连接第二目标部件；第一目标部件由四个圆弧段与三个直线段间隔连接组成，表面布满长条形孔，中部位置设有正、反90°弯折，第二目标部件与第一目标部件呈镜像对称；

根据目标工件的尺寸进行下料，得到第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件；

将所述第一待加工部件、第二待加工部件和第三待加工部件分别机加成第一直板、第二直板和第一弧板；

分别将所述第一直板和第二直板进行折弯，得到对应的第一目标部件和第二目标部件；

所述将所述第一直板进行折弯，包括：

将所述第一直板的中部位置放入W型模具的上模和下模之间；

根据所述中部位置的实际下压量，控制所述上模和下模咬合，以对所述第一直板进行折弯；

将所述第一目标部件和第二目标部件分别与所述第一弧板进行焊接，得到目标工件。

2.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述将第一待加工部件和第二待加工部件分别机加成第一直板和第二直板之后，还包括：

将所述第一直板和所述第二直板开长条形孔；所述长条形孔在所述第一直板和所述第二直板上形成网状。

3.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述将所述第一直板进行折弯，包括：

根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板进行折弯。

4.根据权利要求3所述的成形方法，其特征在于，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：

在所述第一直板上每隔预定间隔划定一个下压位置；

根据每个下压位置对应的实际下压量对第一直板进行折弯。

5.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，所述根据所述第一直板的实际下压量对所述第一直板折弯，包括：

获取所述下压位置的理论下压量以及回弹量；

根据所述理论下压量和回弹量确定实际下压量。

6.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于，所述将所述第一目标部件与所述第一弧板进行焊接，包括：

将所述第一目标部件以预设角度预焊在所述第一弧板的承载面上；

将所述第一目标部件与所述第一弧板件进行坡口焊接。

7.根据权利要求6所述的成形方法，其特征在于，所述将所述第一目标部件以预设角度预焊在所述第一弧板的承载面上，包括：

获取焊接变形角度以及理论焊接角度；

根据所述焊接变形角度与理论焊接角度确定所述预设角度。

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