[发明专利]一种成形件尺寸的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种成形件尺寸的精确控制方法，尤其涉及一种针对二层组合凹模成形件的控制方法。

背景技术

成形过程中，成形件的尺寸偏差受热因素以及成形件自身和模具弹性变形的影响，主要包括成形件脱模后弹性回弹产生的尺寸偏差、模具热膨胀产生的尺寸偏差、成形件冷却收缩产生的尺寸偏差和模具残余变形产生的尺寸偏差，为了减少尺寸偏差，提高成形件质量，必须对模具型腔尺寸进行补偿修正。由于影响模具型腔在热力作用下产生的弹性变形的因素多且复杂，模具型腔尺寸补偿修正已成为长期困扰精密塑性成形行业的技术难题，并成为控制成形件尺寸精度的最关键因素。目前，对成形件尺寸控制的研究仅停留在冷成形过程中，或仅仅研究热成形过程中的某一个因素，缺乏多因素影响的尺寸控制研究，尚无一套成熟可用的模具型腔尺寸补偿修正精确计算方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种成形件尺寸的控制方法，

本发明的目的是这样实现的：针对二层组合凹模，首先建立物理模型及数学模型，通过对影响成形件尺寸偏差因素的分析，确定各个单项偏差数值，从而确立成形件尺寸总偏差，模具型腔尺寸补偿修正数值等于成形件尺寸总偏差，从而通过模具型腔尺寸补偿修正即可精确控制成形件尺寸。成形件尺寸偏差包括成形件脱模后弹性回弹产生的尺寸偏差δ₁、模具热膨胀产生的尺寸偏差δ₂、成形件冷却收缩产生的尺寸偏差δ₃和模具残余变形产生的尺寸偏差δ₄。

具体步骤如下：

一、建立分析模型

1、物理模型

(1)成形材料：为完全弹塑性，即研究材料塑性变形为完全塑性，不计加工硬化，研究成形件回弹则为完全弹性。

(2)模具变形：为均匀弹性变形，且在内压作用下沿径向自由膨胀变形。

(3)模具表面压力：垂直且均布在模具表面上。

(4)忽略成形过程中成形件与模具间的外摩擦力及模具的体积力。

(5)忽略变形热效应对成形件和模具的变形影响。

2、数学模型

(1)静力微分平衡方程

∂σr∂r+∂τzr∂z+σr-σθr=0∂σz∂z+∂τzr∂r+τzrr=0---(1)]]>