[发明专利]一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法

说明书

本发明公开了一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法，属于复杂金属构件制造技术领域，采用优化确定弯曲模中心至导向机构前端的距离A值的方法，来提高弯曲模中心至导向机构前端的距离A值的精度，进而提高三维自由弯曲成形的精度。本发明将实验得到的U‑R曲线和理论U‑R数学公式相结合，用实验得到的U‑R曲线关系对理论的U‑R数学公式进行修正，提高了工作效率，节约了生产成本，提高了材料三维自由弯曲成形的精度，使试验成形管件的弯曲半径误差相对较小，最大偏差不超过±5％，增加了三维自由弯曲成形技术在实际生产过程中应用可行性。

技术领域

本发明涉及一种提高构件成形精度的工艺优化方法，特别是涉及一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法，属于复杂金属构件制造技术领域。

背景技术

在三维自由弯曲成形过程中，弯曲模中心至导向机构前端的距离A对成形的精度有很大影响，目前，A值的确定主要是通过取经验值A＝1.5D-2D，然后根据成形对A进行不断修正，成形零件的形状不断趋近设计零件的尺寸，成形过程效率低，成形精度低，不适用于实际生产，所以，在三维自由弯曲成形过程中，准确确定A值很重要。

从原理上来讲，A值的确定可通过U-R数学公式来确定，而U-R数学式只是建立在一定的几何关系基础上，没有考虑材料与模具的摩擦系数f、材料与模具的间隙值z以及材料属性等因素，因此，要确定准确的A值，很有必要对U-R数学公式进行修正，而通过何种公式或方法来对U-R数学公式进行修正是能否使A值准确确定的关键。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法，解决三维自由弯曲成形过程中A值不好确定导致成形精度低的问题。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法，采用优化确定弯曲模中心至导向机构前端的距离A值的方法，来提高弯曲模中心至导向机构前端的距离A值的精度，进而提高三维自由弯曲成形的精度，具体的，在三维自由弯曲机上成形不同弯曲半径为R的零件，测试出不同半径R对应的不同偏心距U，并绘制出实际U-R曲线，得到实际的弯曲半径R与偏心距U之间的对应关系，通过得到的实际U-R曲线关系对U-R数学公式进行修正，使U-R数学公式更接近实际弯曲成形。

优选的，一种提高三维空心构件成形精度的工艺优化方法，具体包括如下步骤：

步骤1：在三维自由弯曲机上成形不同的弯曲半径R的零件，测试出不同半径R对应的不同偏心距U，并绘制出实际的U-R曲线；

步骤2：通过得到实际的U-R曲线对U-R数学公式进行修正，使U-R数学公式更接近实际弯曲成形；

步骤3：通过实验得到的U-R曲线对理论的U-R数学公式进行修正，从而推导出精确的弯曲模中心至导向机构前端的距离A值；

步骤4：计算出弯曲半径R、弯曲模运动速度u、弯曲段弧长S和弯曲时间t；

步骤5：将参数输入三维自由弯曲成形设备，精确地三维自由弯曲成形。

优选的，U-R数学公式，如下式所示：

其中：U-R数学公式体现了管材Z向送料速度和弯曲模运动的偏心距U之间的匹配关系。

优选的，U-R数学公式得到实际的U-R曲线对U-R数学公式进行修正，使U-R数学公式更接近实际弯曲成形。

优选的，通过实验得到的U-R曲线对理论的U-R数学公式进行修正，从而推导出精确的弯曲模中心至导向机构前端的距离A值。

优选的，通过推导出的弯曲模中心至导向机构前端的距离A值，计算出弯曲半径R、弯曲模运动速度u、弯曲段弧长S和弯曲时间t，上述参数输入三维自由弯曲成形设备成形出高精度零件。