[发明专利]大直径管件的自适应多工步级进压制成形参数优化方法

说明书

本发明公开了一种大直径管件的自适应多工步级进压制成形参数优化方法。板料由凸凹模的一侧给料至凹模上，板料以步进距离步进给料至凹模，凸模对板料进行多工步压制得到成形的弧形板料，根据回弹控制判断方法对成形的板料曲率半径进行判断，控制多工步级进压制成形半径精确成形；根据减薄控制判断方法对弧形板料的减薄量进行判断，控制多工步级进压制成形最大减薄量；根据厚度偏差控制判断方法对弧形板料的厚度标准差进行判断，控制多工步级进压制成形厚度均一性，最后得到优化后的多工步级进压制成形参数，使多工步级进压制成形件快速高质成形。本发明的多工步级进压制成形快速高质，成形效率高。

技术领域

本发明属于薄板多工步级进压制成形领域，具体涉及了一种大直径管件的自适应多工步级进压制成形参数优化方法。

背景技术

在TC4钛合金薄板多工步级进压制成形过程中，回弹、破裂和厚度不均是其主要失效形式。回弹后成形精度降低会严重影响零件的形状精度，会严重影响生产质量和生产效率；破裂会导致多工步级进压制成形废品率提高，造成资源、能源浪费；厚度不均会导致大尺寸、大管径特种圆管产生局部破裂，严重影响了成形件的性能。合理控制回弹量、减薄率和厚度标准差保证成形件能正常工作，采用自适应的多工步级进压制成形参数优化方法能很好地减少甚至消除这些失效形式的出现，提高成形效率。

发明内容

为了解决传统多工步级进压制成形工艺难度大，成形质量不高的问题，本发明提供一种大直径管件的自适应多工步级进压制成形参数优化方法。在成形参数优化过程中自适应调整多工步级进压制成形参数，通过回弹控制准则控制多工步级进压制成形半径精确成形，通过减薄控制准则控制多工步级进压制成形最大减薄量，通过厚度偏差控制准则控制多工步级进压制成形厚度均匀，得到优化后的多工步级进压制成形参数，使多工步级进压制成形快速高质成形。

本发明的技术方案如下：

步骤1：根据目标大直径管件初始化压制环境：设置压制回数号i＝0、目标压制曲率半径ρ_t、凸凹模的初始压制半径ρ₀、凸凹模的初始压制距离L₀、板料所需压制的最大长度L_max、压制左极限距离L_left＝ρ_l和压制右极限距离L_right＝ρ_r，0ρ_lρ_rρ_t；

步骤2：取压制距离中间值L_mid＝(L_left+L_right)/2，再将压制距离中间值L_mid作为板料的压制距离L，即L＝L_mid，代入T＝kL(0k1)中得到步进距离T，其中，k表示步进系数，板料由凸凹模的一侧给料至凸凹模的凹模上，由位于板料正上方的压边圈对板料进行固定，凸模对板料开始进行压制；

步骤3：凸凹模对板料进行第i回多工步压制：板料以步进距离T步进给料到凹模上，凸模对每次步进给料后的板料进行一个工步的压制，一个工步的压制是指凸模每次下压对板料产生的压制。凸模下压使板料朝向凹模内弯曲变形，凸模对L_max的板料进行多工步压制后得到成形的弧形板料，弧形板料经凸凹模压制后发生回弹，回弹后的板料曲率半径为ρ_p；

步骤4：根据回弹控制判断方法对板料曲率半径ρ_p进行判断：计算板料在第i回压制后的平均曲率半径误差Δζ_ave，

若平均曲率半径误差Δζ_ave不满足回弹控制判断方法，进入步骤5；

若平均曲率半径误差Δζ_ave满足回弹控制判断方法，进入步骤6；