[发明专利]用于薄壁筒形件的多道次缩口外模的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具的制造方法，尤其涉及一种用于薄壁筒形件的模具的制造方法。

背景技术

缩口是生产加工中一种比较常见的成形工艺，用于将拉伸好的筒形件或管件口径缩小。模具缩口则是采用内外模具通过挤压的方式来完成缩口。一般情况下，为了防止薄壁筒形件因压缩变形太大而引起起皱，多采用多道次的模具缩口逐步完成整个缩口工艺。

模具缩口工艺中所采用的内模形状较为简单，其为类圆柱状结构，起支撑薄壁筒形件内壁的作用；而外模则具有较为复杂的轮廓形状，每道次缩口后，薄壁筒形件罐口的形状就取决于外模的内轮廓形状。如图1所示，缩口时，外模1固定，内模2和筒形件3同时向外模1推进，在内模2的支撑和外模1的内轮廓11的挤压下完成一个道次的缩口成形。

图2和图3分别显示了按照缩口过渡形式的不同分为的倾角过渡和圆弧过渡两种不同的缩口设计方式。目前，对于前后口径差别较小而允许有一定高度过渡区的缩口多采用倾角过渡的设计方法。

公开日为2011年1月22日，公开号为CN101954418，名称为“薄壁筒形件缩口模具的制造方法”的中国专利文献就提供了一种圆弧过渡缩口的模具设计方法，其采用平均缩口系数加修正系数的方法计算各道次缩口口径，然后采用圆弧过渡设计缩口形状，并采用解析的方法计算各道次缩口模具参数。圆弧过渡适用于前后口径差别较大的缩口，所需过渡区高度较小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于薄壁筒形件的多道次缩口外模的制造方法，其采用倾角过渡的设计方式，可以根据已知的薄壁筒形件的初始口径、目标缩口口径以及缩口倾角，设计一套多道次缩口外模，实现薄壁筒形件的缩口工艺。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种用于薄壁筒形件的多道次缩口外模的制造方法，其包括下列步骤：

（1）根据薄壁筒形件的最终缩口口径（即目标缩口口径）dn和初始口径d0，确定缩口道次n：

n=logdn-logd0logM]]>

式中，M为缩口系数，其取值范围为0.98～0.99，也就是说本技术方案中各缩口道次系数是相等的；

（2）根据缩口道次n和薄壁筒形件的最终缩口口径dn确定各道次的缩口口径分别为d1、d2、d3……dn-1和dn，且d1>d2>d3>……>dn-1>dn；

（3）按照下述步骤确定第n道次的缩口外模的内轮廓曲线：

沿缩口外模的径向方向分别做n+1条彼此相互平行的线段A0B0、A1B1、A2B2……An-1Bn-1、AnBn，以使上述线段到缩口外模中心线的距离分别对应为d0、d1、d2、d3……dn-1、dn，其中各线段的延伸方向均与缩口外模的轴向方向一致，令B0、B1、B2……Bn-1、Bn连成的线段的倾角为预设的缩口倾角α；采用一半径为R1的第一圆弧与线段B0Bn在Bn-1点相切，则第一圆弧与线段AnBn交于点Cn，与线段An-2Bn-2交于点Dn；采用一半径为R2的第二圆弧与第一圆弧相切于点Dn，则第二圆弧与线段An-3Bn-3交于点En；令一切线与第二圆弧在点En相切，则该切线与线段A0B0交于点Fn；则曲线CnBn-1DnEnFn和与其相衔接的线段AnBn、线段A0B0就形成了第n道次的缩口外模的内轮廓曲线；其中R1按照下述模型确定，R2为1/2～1/3的R1：