[发明专利]一种深杯形薄壁件的精确塑性成形方法

权利要求书

1.一种深杯形薄壁件的精确塑性成形方法，其特征在于：

步骤一：计算材料体积及板料毛坯初始直径步骤

已知深杯形薄壁件的尺寸为：外径d、壁厚t₀、高度h，查冲压手册确定口部修边余量δ；材料体积为：V≈π(h+δ+0.25d)dt₀；板料毛坯初始直径为：D₀＝2[V/(πt₀)]^1/2；

步骤二：调整板料毛坯尺寸步骤

设板料厚度增加量为△t，确定拉深系数m之后可得△t＝(4Vm²/π-d²t₀)/[d²(1-m²)]；则板料厚度：t₁＝t₀+△t，在材料厚度标准系列中选择标准厚度，并根据实际选定的板料厚度t₁修正△t值，最后依据修正后的△t确定板料毛坯的直径：D＝[(4V/π+△t d²)/t₁]^1/2；

步骤三：芯模结构及工装步骤

芯模的主体结构为带连接法兰的圆柱体，法兰尺寸根据机床主轴连接孔位置确定，芯模的圆柱体直径ф等于深杯形薄壁件的内径，即ф＝(d－2t₀)，圆柱体的长度L比深杯形薄壁件的高度h及修边余量δ之和大50mm以上；再选用一个标准圆弧旋轮、两个标准双锥面旋轮、一个切边旋轮及一个尾顶块；将芯模通过法兰安装在机床主轴上；尾顶块安装在机床尾座上；将两个双锥面旋轮对称安装在机床的两个多工位旋轮座上，将一个标准圆弧旋轮和一个切边旋轮对称安装在机床的两个多工位旋轮座上；

步骤四：拉深旋压成形步骤

用尾顶块将由步骤二得到的平板毛坯对中顶紧在芯模上，采用单个圆弧旋轮进行单道次拉深旋压成形，其中圆弧旋轮与芯模在半径方向的间距等于毛坯厚度t₁；开动机床主轴旋转，通过圆弧旋轮由尾顶块向芯模方向的逐步进给，使平板毛坯变形为浅杯形工件，此时浅杯形件的壁厚为t₁；

步骤五：流动旋压成形步骤

转动多工位旋轮座，使两个双锥面旋轮转动到工作位，两个双锥面旋轮对称布置在芯模两侧，通过双锥面旋轮由尾顶块向芯模方向的逐渐进给，使浅杯形工件的壁部厚度减小，成为壁厚为t₀的深杯形薄壁件；双锥面旋轮与芯模在半径方向的间距，由所需的旋压道次及其减薄率决定。

2.根据权利要求1所述深杯形薄壁件的精确塑性成形方法，其特征在于：还包括一个口部修边步骤：按零件，即深杯形薄壁件的高度尺寸要求，将其口部多余材料切除，得到最终所需要的深杯形薄壁件；若对深杯形薄壁件底部厚度有要求，再将多余厚度去除。

3.根据权利要求1所述深杯形薄壁件的精确塑性成形方法，其特征在于：所述流动旋压成形步骤中，所述由所需的旋压道次及其减薄率决定是指，采用一次流动旋压成形或者多道次流动旋压成形，取决于工件壁厚的减薄率(t₁－t₀)/t₁；若总壁厚减薄率大于45％时，则应分多道次流动旋压成形，每道次减薄率为30～45％；当原壁厚t₁较大，即工件壁厚的总减薄率大于45％时，每道次取上限45％；原壁厚t₁较小，即工件壁厚的减薄率小于45％时，每道次取下限30％。