[发明专利]一种筒形件旋压成形旋轮轨迹设计方法

说明书

本发明涉及旋压设计领域，尤其涉及一种筒形件旋压成形旋轮轨迹设计方法，包括的步骤有：一、以芯模、坯料为研究对象，根据芯模尺寸、坯料尺寸及芯模与坯料之间的装配关系确定旋轮轨迹的起点位置；二、选择渐开线轨迹作为曲线轨迹，并确定曲线参数；三、计算各道次旋轮轨迹及长度，计算间隙补偿量，对旋轮轨迹进行优化；四、将优化后的旋轮轨迹离散成点坐标形式，导入数控旋压机床代码；五、在数控旋压机床上对坯料进行试制，成功即可量产，失败的话返回步骤二，重新确定曲线参数，直至试制成功。本发明的有益效果是：建立了旋轮轨迹，能够对间隙量进行补偿，缩短成形时间，提高产品的生产效率。

技术领域

本发明涉及旋压设计领域，尤其涉及一种筒形件旋压成形旋轮轨迹设计方法。

背景技术

随着我国制造业的发展，对高精度，快速制造的要求越来越高，然而目前旋压成形的轨迹设计主要依靠有经验的工人在CAD软件中的试错设计，所使用的轨迹曲线基本为圆弧曲线，或是通过有经验的工人在旋压机床上试制成功，然后采用录返系统录制所使用的轨迹，用于批量生产，然而无论是以上哪种轨迹设计方法，都需要不断试错和手动修改轨迹，使用起来极为麻烦其耗费精力巨大，生产效率低下。

为了解决上述问题，中国专利申请公开号CN108838265A，申请公开日为2018.11.20,名称为“曲面构件多道次旋压工艺轨迹建造方法”的专利文件中公开了一种曲面构件多道次旋压工艺轨迹建造方法，包含以下步骤：步骤S1：对法兰进行起皱预测，根据起皱预测结果获取曲面构件旋压的第一道次极限旋出角度α；步骤S2：确定多道次旋压成形道次数目N，其中N为正整数，且N≥2；步骤S3：根据设定的旋轮旋出点分配策略，确认第一道次之后每个道次的旋出角度α₁、α₂、...、α_N。但是这种建造方法依然存在缺陷，由于第一道次成形后旋轮回程至原起点位置时，此时进行第一次靠模，但旋轮与坯料间实际存在间隙量，所以靠模时旋轮会有一段空刀时间，而多道次的空刀会大大提高一个零件的生产时间，为此，需要对旋轮轨迹进行优化，从而对这段间隙进行补偿。

发明内容

本发明针对现有技术中旋轮与坯料间实际存在间隙量，导致靠模时旋轮会有一段空刀时间，而多道次的空刀会大大提高一个零件的生产时间的不足，提高一种筒形件旋压成形旋轮轨迹设计方法，能够对间隙量进行补偿，缩短成形时间，提高产品的生产效率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种筒形件旋压成形旋轮轨迹设计方法，包括的步骤有：

一、以芯模、坯料为研究对象，根据芯模尺寸、坯料尺寸及芯模与坯料之间的装配关系确定旋轮轨迹的起点位置；

二、选择渐开线轨迹作为曲线轨迹，并确定曲线参数；

三、计算各道次旋轮轨迹及长度，计算间隙补偿量，对旋轮轨迹进行优化；

四、将优化后的旋轮轨迹离散成点坐标形式，导入数控旋压机床代码；

五、在数控旋压机床上对坯料进行试制，成功即可量产，失败的话返回步骤二，重新确定曲线参数，直至试制成功。

作为优选，步骤一中所述旋轮轨迹的起点位置为坯料的初始折弯处。

作为优选，步骤二中所述曲线参数具体包括：起始成形角、靠模量以及成形道次。

作为优选，步骤二中所述渐开线轨迹的坐标公式具体为：

P_nx＝r(cosθ+θsinθ-1)cos[α+(n-1)γ]+r(sinθ-θcosθ)sin[α+(n-1)γ]+OP₀

P_ny＝r(cosθ+θsinθ-1)sin[α+(n-1)γ]+r(θcosθ-sinθ)cos[α+(n-1)γ]+(n-1)m