CN113523097A - 一种深方盒形件的成形方法 - Google Patents

一种深方盒形件的成形方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113523097A
CN113523097A CN202110812224.2A CN202110812224A CN113523097A CN 113523097 A CN113523097 A CN 113523097A CN 202110812224 A CN202110812224 A CN 202110812224A CN 113523097 A CN113523097 A CN 113523097A
Authority
CN
China
Prior art keywords
forming
depth
delta
angle
deep
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110812224.2A
Other languages
English (en)
Inventor
施文强
高锦张
金志浩
郑璐恺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN202110812224.2A priority Critical patent/CN113523097A/zh
Publication of CN113523097A publication Critical patent/CN113523097A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/005—Incremental shaping or bending, e.g. stepwise moving a shaping tool along the surface of the workpiece
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/16—Making hollow objects characterised by the use of the objects
    • B21D51/52—Making hollow objects characterised by the use of the objects boxes, cigarette cases, or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种深方盒形件的成形方法，主要包括以下步骤：(1)确定加工前原始板料厚度t0；(2)计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ；(3)第一道次加工出成形角θ1为的圆弧面，剩余深度加工成与此时圆弧面相切的方锥台件；(4)第n道次加工出(n‑1)Δh深度的圆弧面或直壁，剩余深度加工出成形角为θ1+(n‑1)Δθ的方锥台件，其中Δh为相隔两个成形道次之间成形深度的变化，即增量深度，Δθ为相隔两个成形道次之间成形角的变化，即增量成形角；(5)第N道次加工出深度Δh的直壁，即得到目标方盒形件。利用该方法能够成形出壁厚相对均匀的深方盒形件，避免方盒形件直壁部分发生破裂现象，且加工成本低，成形效率高，能够缩短工艺周期。

Description

一种深方盒形件的成形方法
技术领域
本发明涉及一种成形方法，尤其涉及一种深方盒形件的成形方法。
背景技术
在实际生产过程中，方盒形件是典型的直壁件之一，采用传统的拉深工艺成形方盒形件时，在压边圈的作用下，由于切应力过大凸缘部分会出现起皱现象，且圆角部分难成形易发生破裂，会导致拉深件的壁厚分布不均匀，且拉深工艺成形方盒形件时成形深度受到较大的限制。而凸模支撑渐进成形工艺可以通过成形路径的优化设计来控制板料的减薄，从而保证成形出的制件壁厚相对均匀，且可解决传统工艺成形深方盒形件的难题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种深方盒形件的成形方法，使用该方法能够成形出壁厚相对均匀的H/B＝1.0深方盒形件。
技术方案：本发明所述一种深方盒形件的成形方法，包括以下步骤：
(1)计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ，其中Δh为相隔两个成形道次之间成形深度的变化，即增量深度，Δθ为相隔两个成形道次之间成形角的变化，即增量成形角；
(2)第一道次加工出成形角θ1为的圆弧面，剩余深度加工成与此时圆弧面相切的方锥台件，θ1是厚度为t0的原始板料单道次凸模支撑渐进成形方锥台件的壁厚均匀临界成形角；
(3)第n(n＝2,3,…,N-1)道次加工出(n-1)Δh深度的圆弧面或直壁，剩余深度加工出成形角为θ1+(n-1)Δθ的方锥台件；
(4)第N道次加工出深度Δh的直壁，即得到目标方盒形件。
进一步地，步骤(1)中：
增量深度Δh＝(H+R-h1)/(N-1)＝(H+2R-Rcosθ1)/(N-1)；
增量成形角Δθ＝(90°-θ1)/(N-1)；
式中h1为首道次加工圆弧面时已成形的深度h1＝R-Rcosθ1，N为成形道次数目，H为目标方盒形件深度，R为成形工具头直径。
进一步地，步骤(2)中：首道次成形角θ1＝3.510t0-0.155B+57.188，式中B为深方盒形件的边长，B＝L+2r，其中r为圆角半径，L为侧壁直边长度。
进一步地，步骤(4)中：所述成形道次数目N的范围为6-8。
作为进一步优选，成形道次数目N的最佳选择为7。成形道次数目N过小，会产生壁厚不均匀的现象甚至在直壁部分发生破裂，成形道次数目N过大即成形时间长，会造成板料加工硬化，且加工效率低。
该成形方法使用的工具头直径大小D(D＝2R)的选择应满足D＝0.1B+8，成形过程中的轴向进给量Δz的选择应满足Δz＝-0.1627t0 2+0.82t0-0.285。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：1、能够成形出H/B＝1.0深方盒形件；2、得到的目标制件壁厚相对均匀，能避免直壁部分发生减薄甚至破裂现象；3、能实现不同尺寸方盒形件的快速渐进成形；4、加工成本低；5、成形效率高，周期短。
附图说明
图1是等高变角度直线成形路径示意图；
图2是厚度1.5mm毛坯成形B＝60mm的深方盒形件壁厚分布图；
图3是厚度2.0mm毛坯成形B＝60mm的深方盒形件壁厚分布图；
图4是厚度2.5mm毛坯成形B＝60mm的深方盒形件壁厚分布图。
具体实施方式
实施例
目标方盒形件的具体参数为：边长B＝60mm，圆角半径r＝15mm，侧壁直边L＝30mm，深度H＝60mm，分别选用原始板料厚度t0＝1.5mm、2.0mm和2.5mm的1060铝板。
图1为等高变角度直线成形路径示意图，设计7道次成形路径，由此可以得到不同原始板料厚度下采用的工具头直径D、加工过程中的轴向进给量Δz、首道次方锥台件成形角θ1、增量深度Δh和增量成形角Δθ，具体数值见表1。
表1不同原始板厚所对应的各参数值
Figure BDA0003168646220000021
对表1中3种不同原始板厚成形B＝60mm的H/B＝1.0深方盒形件分别进行数值模拟和实体实验，输出3种不同原始板厚模拟得到的底部圆角、侧壁直边和侧壁圆角不同成形深度所对应的壁厚值，将实体件沿侧壁直边和圆角剖开，并分别测量出三个实体方盒形件三部分的厚度，图2、3、4为绘制出的模拟和实验壁厚曲线分布图。从图中可以看出成形出的目标制件的直壁部分壁厚分布相对均匀，满足实际冲压件壁厚要求，即能成形出壁厚相对均匀的深方盒形件。
因此，在已知原始板料厚度t0和目标深方盒形件的边长B时，可快速成形出H/B＝1.0深方盒形件，再根据目标制件的深度采用余料切除工艺，保证得到直壁部分壁厚相对均匀的目标制件。

Claims (7)

1.一种深方盒形件的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)计算出增量深度Δh和增量成形角Δθ，其中Δh为相隔两个成形道次之间成形深度的变化，即增量深度，Δθ为相隔两个成形道次之间成形角的变化，即增量成形角；
(2)第一道次加工出成形角θ1为的圆弧面，剩余深度加工成与此时圆弧面相切的方锥台件，θ1是厚度为t0的原始板料单道次凸模支撑渐进成形方锥台件的壁厚均匀临界成形角；
(3)第n道次加工出(n-1)Δh深度的圆弧面或直壁，其中n＝2,3,…,N-1，剩余深度加工出成形角为θ1+(n-1)Δθ的方锥台件；
(4)第N道次加工出深度Δh的直壁，即得到目标方盒形件。
2.根据权利要求1所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，步骤(1)中：所述增量深度Δh＝(H+R-h1)/(N-1)＝(H+2R-Rcosθ1)/(N-1)；所述增量成形角Δθ＝(90°-θ1)/(N-1)；式中h1为首道次加工圆弧面时已成形的深度h1＝R-Rcosθ1，N为成形道次数目，H为目标方盒形件深度，R为成形工具头直径。
3.根据权利要求1所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，步骤(2)中，所述第一道次加工出成形角θ1＝3.510t0-0.155B+57.188，式中B为深方盒形件的边长，B＝L+2r，其中r为圆角半径，L为侧壁直边长度。
4.根据权利要求1所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，步骤(4)中，所述成形道次数目N的范围为6-8。
5.根据权利要求4所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，所述成形道次数目N的取值为7。
6.根据权利要求1所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，所述成形方法使用的工具头直径大小D的选择应满足D＝0.1B+8，其中B为深方盒形件的边长，B＝L+2r，其中r为圆角半径，L为侧壁直边长度。
7.根据权利要求1所述的深方盒形件的成形方法，其特征在于，所述成形方法轴向进给量Δz的选择应满足Δz＝-0.1627t0 2+0.82t0-0.285。
CN202110812224.2A 2021-07-19 2021-07-19 一种深方盒形件的成形方法 Pending CN113523097A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110812224.2A CN113523097A (zh) 2021-07-19 2021-07-19 一种深方盒形件的成形方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110812224.2A CN113523097A (zh) 2021-07-19 2021-07-19 一种深方盒形件的成形方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113523097A true CN113523097A (zh) 2021-10-22

Family

ID=78128660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110812224.2A Pending CN113523097A (zh) 2021-07-19 2021-07-19 一种深方盒形件的成形方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113523097A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114643311A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 东南大学 一种筒形件的成形方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103940681A (zh) * 2014-03-24 2014-07-23 南京工程学院 一种金属板料多道次渐进成形极限成形性能测试方法
CN106734487A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 武汉理工大学 一种深锥台型零件的多道次拉深成形方法
CN110369581A (zh) * 2019-06-11 2019-10-25 东南大学 一种凸曲台件的成形方法
CN110434223A (zh) * 2019-07-11 2019-11-12 南京航空航天大学 基于电弧3d打印与渐进成形技术的加强筋钣金件成形方法
CN110695196A (zh) * 2019-09-11 2020-01-17 东南大学 一种壁厚均匀的直壁筒形件的成形方法
CN113020421A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 东南大学 一种深筒形件的成形方法
CN113941650A (zh) * 2021-10-02 2022-01-18 昆明学院 板料电磁加热渐进成形方法及装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103940681A (zh) * 2014-03-24 2014-07-23 南京工程学院 一种金属板料多道次渐进成形极限成形性能测试方法
CN106734487A (zh) * 2016-11-29 2017-05-31 武汉理工大学 一种深锥台型零件的多道次拉深成形方法
CN110369581A (zh) * 2019-06-11 2019-10-25 东南大学 一种凸曲台件的成形方法
CN110434223A (zh) * 2019-07-11 2019-11-12 南京航空航天大学 基于电弧3d打印与渐进成形技术的加强筋钣金件成形方法
CN110695196A (zh) * 2019-09-11 2020-01-17 东南大学 一种壁厚均匀的直壁筒形件的成形方法
CN113020421A (zh) * 2021-03-11 2021-06-25 东南大学 一种深筒形件的成形方法
CN113941650A (zh) * 2021-10-02 2022-01-18 昆明学院 板料电磁加热渐进成形方法及装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯帆等: "直壁筒形件凸模支撑渐进成形工艺的数值模拟", 锻压技术, vol. 39, no. 2, pages 46 - 52 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114643311A (zh) * 2022-03-14 2022-06-21 东南大学 一种筒形件的成形方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104985029B (zh) 一种新型在线精密折弯成型装置
CN110802153B (zh) 一种铝合金深抛物面圆筒形零件拉深成形工艺
Junchao et al. A multipass incremental sheet forming strategy of a car taillight bracket
WO2016092657A1 (ja) ブランク、成形品、金型およびブランクの製造方法
CN113523097A (zh) 一种深方盒形件的成形方法
CN108543847B (zh) 一种提高板材翻孔极限和质量的电磁成形装置及方法
CN110369581B (zh) 一种凸曲台件的成形方法
CN108290200B (zh) 模具和用于制造拉深罐的方法
CN103920915B (zh) 一种薄蒙皮铣切装置及应用该装置进行铣切的方法
CN104128745A (zh) 一种铝合金舵面机械加工工艺方法
CN102728645A (zh) 大长宽比铝合金矩形盒形件的挤压成形模具及其成形方法
CN105458066B (zh) 一种型材整形模具
US8409021B2 (en) Method for manufacturing fitting including blind nut and tap tool for use in this method
CN113458720B (zh) 金属构件的制造方法
JP6647707B2 (ja) 微小プレス金型の製造方法及び微小製品の製造方法
CN111136158A (zh) 一种盲孔高翻螺母板的加工方法
CN114643311A (zh) 一种筒形件的成形方法
CN110153287A (zh) 一种简易实用的钣金件冲压翻边模具
CN101596649B (zh) 一种用于激光打孔的夹具
Hamedon et al. Optimization of surface roughness and wall thickness in dieless incremental forming of aluminum sheet using taguchi
CN109013824A (zh) 一种铝薄板的冲裁方法
JP5314383B2 (ja) プレス曲げ機用金型
CN217315584U (zh) 一种便于刻痕残留量调整的易开盖成型模
CN203917577U (zh) 一种加工沟槽的模具
CN217775332U (zh) 一种金属薄壁零件冲压工装

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination