[发明专利]一种凸曲台件的成形方法

说明书

本发明公开了一种凸曲台件的成形方法，主要包括以下步骤：(1)确定加工前原始板料厚度t₀；(2)计算出成形道次数N；(3)第一道次加工出成形角为θ₁的台件，θ₁为成形后的凸曲台件起始切角；(4)第n(n＝2,3,…,N‑1)道次加工出成形角为θ₁+(n‑2)Δθ与成形角为θ₁+(n‑1)Δθ之间对应的弧曲面，剩余深度加工成与此时弧曲面相切的台件，其中台件的成形角为θ₁+(n‑1)Δθ，Δθ为相隔两个成形道次之间的切角之间的变化，即切角增量；(5)第N道次加工出成形角为θ₁+(N‑2)Δθ与成形角为θ₂之间对应的弧曲面，即得到目标凸曲台件，θ₂为成形后的凸曲台件最终切角。利用该方法能够制得壁厚均匀的凸曲台件，避免凸曲台件口部出现减薄带，且成形质量高、加工成本低，成形效率高，能够在实际应用中缩短工期。

技术领域

本发明涉及一种成形方法，更具体地，涉及一种凸曲台件的成形方法。

背景技术

凸曲台件在日常生活中应用广泛，如灯罩、餐具、装饰件和封头等，传统的凸曲台件的成形工艺为拉伸和旋压，但传统工艺成形质量低，加工成本高，周期长。而渐进成形工艺是将复杂三维形状分解成一系列等高线层，成形工具沿着等高线运动，在二维层面上进行塑性加工，渐进成形系统包括成形工具、导向装置、芯模和机床基体，该工艺已在医学、汽车制造业、新品试制、工艺装饰品和民用工业等方面得到应用。对于成形角较小的凸曲台件，可以通过单道次渐进成形得到壁厚相对均匀的目标制件，而对于成形角较大的凸曲台件，单道次渐进成形无法满足壁厚相对均匀的工艺要求，制作出的凸曲台件有可能会出现破裂现象。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种凸曲台件的成形方法，使用该方法能够制作出壁厚相对均匀、成形质量好的凸曲台件。

技术方案：本发明所述一种凸曲台件的成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定加工前原始板料厚度t₀；

(2)计算出成形道次数N；

(3)第一道次加工出成形角为θ₁的台件，θ₁为成形后的凸曲台件起始切角，0°≤θ₁≤θ_临界1，θ_临界1是厚度为t₀的原始板料单道次渐进成形台件的壁厚均匀临界成形角；

(4)第n(n＝2,3,…,N-1)道次加工出成形角为θ₁+(n-2)Δθ与成形角为θ₁+(n-1)Δθ之间对应的弧曲面，剩余深度加工成与此时弧曲面相切的台件，其中台件的成形角为θ₁+(n-1)Δθ，Δθ为相隔两个成形道次之间的切角之间的变化，即切角增量；

(5)第N道次加工出成形角为θ₁+(N-2)Δθ与成形角为θ₂之间对应的弧曲面，即得到目标凸曲台件，θ₂为成形后的凸曲台件最终切角，θ₂＞θ₁且θ_临界2θ₂≤90°，θ_临界2是厚度为t₀的原始板料单道次凸模支撑渐进成形凸曲台件的壁厚均匀临界成形角。

其中，步骤(1)中原始板料厚度t₀根据板材成形前后体积不变原理，即S₀t₀＝S_曲t_理论，得出：