[發明專利]一種金屬板材變圓心成型工藝

有效

• 申請號: 200710055966.5
• 申請日: 2007-08-15
• 公開（公告）號: CN101108401A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 韓鋒
• 申請（專利權）人: 長春軌道客車股份有限公司
• 主分類號: B21D5/00
• 分類號: B21D5/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明公開一種金屬板材變圓心成型工藝，用于大圓弧薄板成型 的加工，屬于金屬材料加工制造技術領域。

背景技術

在機械制造行業中，有許多利用技術板材進行彎曲成型的工件。 目前主要存在以下問題：1.金屬板材在彎曲成型過程中產生很大的回 彈，導致形狀和尺寸產生誤差。2.各種材料回彈不一致，難以控制，影 響成型質量。3.由于回彈，使得成型裝備、模具必須反復修理，成本 大大增加.而且目前世界范圍內沒有有效的理論和實際辦法，只能靠 多次試驗。4.特別是對于大圓弧薄板成型，回彈更大，難以控制，回彈 后，圓弧不再是圓弧，變成復雜曲線；在工件端部有變成直線的趨；并 伴隨有附加變形等，即使修理模具也難以達到要求的形狀和尺寸。

發明內容

本發明是一種金屬板材變圓心成型工藝，解決金屬板材成型回彈 難題、附加變形難題和由于材質性能波動產生的回彈波動難題，提高 工件成型精度，降低模具難度和生產成本。

本發明的技術解決方案如下：使金屬板材工件在相應的模具作用 下第一次成型，之后工件每次向前漸進移動，使工件圓心發生變化， 再進行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達到要求的精度。

具體步驟如下：

1.采用模具對板材進行第一次彎曲成型；模具半徑與工件半徑比 為0.93～0.45，模具圓弧長度和直線長度與工件對應的圓弧和直線長 度相等，由此計算出角度回彈量：模具圓心角a＝RA/r。

式中A為工件圓弧所對應的圓心角；a為模具圓弧所對應的圓心 角；R為工件半徑；r為模具半徑。模具上模和下模之間的間隙為板 材厚度的1～1.1的倍。

2.第一次成型后，之后工件每次向前漸進移動距離t，使工件圓 心發生變化，再進行第二次成型，依此類推2-4次，直到工件形狀 達到要求的精度。

每次向前移動的距離t：一般為模具半徑r的20％-40％，當模具 半徑小時取下限，當模具半徑大時取上限，也可以根據實際模具調試 結果來確定。一般情況下，模具半徑越小，成型次數就越多，因此應 給出合理的最大半徑，減少成型次數。

由于采用模具多次對工件進行變圓心彎曲成型，相當于減小了工 件半徑，增大了曲率，使金屬變形程度增加、拉應力增大，塑性變形 程度有效增大，從而有效克服了工件的回彈。

由于采用了相對工件而言較小的模具半徑，使得工件彎曲成型時 受力支點變近，避免了工件產生的附加變形，例如由于工件長，直線部 分產生彎曲。同時由于塑性變形程度有效增大，抵消和克服了材質性 能波動產生的回彈波動難題，提高工件成型精度。

該技術適用于大圓弧工件的成型，小圓弧工件彎曲成型也可以采 用該技術。

這種方法相當于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬變形程度 增加和拉應力增大，從而有效克服了工件的回彈。

本發明相對于現有技術具有的優點和進步在于：該發明采用變圓 心成成型原理和技術，相當于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬 變形程度增加和拉應力增大，從而有效克服了工件的回彈。使金屬變 形程度增加、拉應力增大，塑性變形程度有效增大，從而有效克服了 工件的回彈和附加變形，工作時模具安裝在壓力機上，在壓力機下行 時，模具使工件成型，工件回彈后達到要求的尺寸精度。

附圖說明

圖1工件成型圖

圖2為一次成型示意圖；

圖3為變圓心成型技術原理圖。

具體實時方式

為了便于理解本發明，特例舉以下實施例。其作用被理解為是 對本發明的闡釋而非對本發明的任何形式的限制。

實施例1

側墻板：工件1的半徑為R＝827mm，圓弧兩端帶有較長的相切 直線；材料為09CuPCrNi，厚度2.5mm；模具2的半徑r＝380mm； 模具2、3的半徑與工件1的半徑比為0.93～0.45，模具2、3的圓弧 長度和直線長度與工件對應的圓弧和直線長度相等；采用模具對板材 進行第一次彎曲成型。

第一次成型后，將工件向前移動距離t＝140mm，使工件圓心發 生變化，再進行第二次成型，工件形狀達到要求的尺寸精度。

實施例2