[发明专利]一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法

说明书

技术领域

本发明属于金属板材塑性成形技术领域，特别涉及一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法。

背景技术

目前，企业或者研究院校大多采用激光，微冲击，刻画等方法在金属板料成形表面制作各种图案，但是采用以上方法需要使用打标机等专用设备，而且不能在成形加工过程中直接制作，需要增加工序，降低了加工效率，增加了加工成本。金属板料渐进成形技术，是一种板料无模柔性制造技术，采用分层制造的思想，将复杂的三维实体沿等高线分层切片形成一系列二维层，每层按照一定的轨迹成形，逐层加工出最后的形状。加工完成后，为了金属板料成形表面的美观、企业的宣传或者标号、标记的制作等目的，可以在金属成形表面制作花纹、图案、文字或者企业Logo等。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法，该方法能在金属板料成形加工过程中直接制作图案，提高了产品的生产效率，降低了生产成本。

本发明所采用的技术方案是，一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，在待加工图案上绘制坐标栅格，得到由大小不同的区域组成的点化图案，坐标栅格分割越细，图案质量越高；

步骤2，由坐标栅格确定点化图案各区域的坐标和周期长度L；

步骤3，根据步骤2确定的点化图案上各区域的坐标和周期长度L，确定加工时的进给速度F和主轴转速S，进给速度F和主轴转速S其中一个由加工要求确定，另一个根据下式计算；

L＝F/S

其中，F为进给速度，进给速度越大加工效率越高，S为主轴转速，L为周期长度；

步骤4，根据零件的形状，利用等高线加工的方法确定工具头加工路径；

步骤5，在点化图案上各区域的坐标位置设置步骤3确定的进给速度F和主轴转速S，在非图案区域设置与点化图案区域不同的进给速度和主轴转速；

步骤6，用夹具将金属板料装夹到成形设备上，分别将确定的点化图案区域和非图案区域的主轴转速和进给速度、以及步骤4确定的渐进成形工具头加工路径输入成形设备的控制器，控制器根据输入的加工路径和参数进行加工，在金属板料成形加工的同时在工件表面生成所要制作的文字、花纹或图案。

本发明的特点还在于，

步骤1中的坐标栅格由手工绘制或者将图案导入计算机绘制。

步骤3中进给速度优选为10—1000mm/min，主轴转速优选为100—8000r/min。

步骤5中点化图案区域与非图案区域的进给速度和主轴转速差距越大图案越清晰，差距越小图案越模糊，进给速度和主轴转速差值优选为3倍以上。

本发明的有益效果是：本发明一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法，通过在图案区域与非图案区域设定不同的主轴转速与进给速度，使金属板料在不同区域得到不同的表面质量或周期长度，这些不同的表面质量、周期长度的区域形成了各种花纹、图案、文字等，与现有使用打标机制作图案的方法相比，该方法不用增加设备、增加加工工序，在加工过程中即可以在成形表面制作任何图案，更加简单方便，提高了产品的生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1是本发明一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法的流程图；

图2是本发明一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法成形表面纹路图；

图3是本发明一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法利用的等高线加工方法的示意图。

图4是本发明一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法加工设备图；

图5是本发明实施例点化效果处理后的LOVE图案；

图6是本发明实施例中放入坐标栅格中的点化图案。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明提供了一种在金属板料渐进成形工件表面制作图案的方法，如图1所示，具体按照以下步骤实施：

步骤1，在待加工图案上绘制坐标栅格，坐标栅格由手工绘制或者将图案导入计算机绘制，得到由大小不同的区域组成的点化图案，坐标栅格分割越细，图案质量越高；

步骤2，由坐标栅格确定点化图案各区域的坐标和周期长度L，如图2所示，相邻的纵向纹路之间对应点的距离称为周期长度；

步骤3，根据步骤2确定的点化图案上各区域的坐标和周期长度L，确定加工时的进给速度F和主轴转速S，进给速度F和主轴转速S其中一个由加工要求确定，另一个根据下式计算；

L＝F/S