[发明专利]用于改善异形孔成形时金属流动的工艺方法及垂直穿孔针

权利要求书

1.一种用于改善异形孔成形时金属流动的工艺方法，其特征在于，其具体步骤如下：

S1、根据待成形异形孔筒形件的结构，制定对应的垂直穿孔针：

S11、根据坯料的长半轴和短半轴之间的高度差，对垂直穿孔针引流槽的结构进行制定：

S111、根据垂直穿孔针引流槽的倾斜角度与引流坯料体积之间的正比关系，通过试验测得正比关系的影响因子，得到垂直穿孔针引流槽的倾斜角度；

S112、根据坯料长半轴和短半轴的长度，将垂直穿孔针引流槽倾斜表面投影到垂直穿孔针下表面，且经过垂直穿孔针下表面中心点的最大长度作为垂直穿孔针引流槽下表面的面积，具体表达式为：

L₃≤L₂-L₁

式中，L₁为异形孔短半轴的距离，L₂为异形孔长半轴的距离，L₃为垂直穿孔针引流槽倾斜表面在水平面上的投影距离；

S113、制定垂直穿孔针引流槽的过渡圆角；

S12、根据坯料长半轴和短半轴的高度差，对垂直穿孔针卸料槽的结构进行制定：

S121、将液压机以额定功率下最高速度的70%运行，记录坯料上端即将和垂直穿孔针法兰相接触时，坯料上表面最高点和最低点的高度值，并将坯料上表面最高点和最低点的高度差值作为卸料槽深度，具体表达式如下：

L₄=L₅*（3/5）

式中，L₄为垂直穿孔针卸料槽的深度，L₅为坯料上端的高度差；

S122、根据试验中卸载载荷的实际情况，将垂直穿孔针法兰面积的8%~25%作垂直穿孔针卸料槽的面积；

S123、根据坯料即将成形时刻上表面高度差得出卸料槽斜度，具体表达式如下：

tanX₁=L₅/（L₆*（1/4））

式中，X₁为卸料槽斜度，L₅为坯料上端的高度差，L₆为阀体上端外表面的周长；

S2、根据三点分配原则，利用曲线拟合远离确定出垂直穿孔针的降载曲线，随后在降载曲线上选取多个数据点，进而确定垂直穿孔针的降载方式：

S21、确定第一典型数据点：将液压机正常运行的最小速度的负数作为第一典型数据点在x方向的值x1，将垂直穿孔针成形过程的总行程作为第一典型数据点在y方向的值y1；

S22、确定第二典型数据点：将液压机正常运行的最大速度的负数作为第二典型数据点在x方向的值x2，将垂直穿孔针第一次达到额定载荷时的下行高度作为第二典型数据点在y方向的值y2；

S23、确定第三典型数据点：将液压机正常运行的最大速度一半的负数作为第二典型数据点在x方向的值x3，将垂直穿孔针第二次达到额定载荷时的下行高度作为第二典型数据点在y方向的值y3；

S24、构建逐渐降速法，根据步骤S21至S23获得的三个典型数据点，确定垂直穿孔针成型过程的函数表达式，具体表达式如下：

s=av²+bv+c

式中，a、b、c分别为影响因子，v为垂直穿孔针的运行速度，s为垂直穿孔针的运行行程；

S25、根据步骤S24获得的表达式，确定垂直穿针孔的运行速度和下行高度。

2.根据权利要求1所述的用于改善异形孔成形时金属流动的工艺方法，其特征在于，所述异形孔是指异形孔横截面上长半轴和短半轴的比值小于1的孔，其包括椭圆孔、8字形孔和菱形孔。

3.根据权利要求1所述的用于改善异形孔成形时金属流动的工艺方法，其特征在于，在步骤S111中，所述垂直穿孔针引流槽的倾斜角度为45度到75度之间。