[發明專利]等厚度曲面的連續輥壓成形方法

有效

• 申請號: 201410723072.9
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN104438493A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 蔡中義;吳皓;楊振;崔如坤;胡維學;胡志清
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B21D5/14
• 分類號: B21D5/14
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 朱世林;王壽珍

技術領域

本發明涉及一種曲面成形方法，尤其涉及一種等厚度曲面的連續輥壓成形方法，屬于金屬塑性加工領域，適用于三維曲面零件的低成本、快速成形。

背景技術

在飛機、輪船、高速列車、化工容器等制造領域以及現代建筑結構、城市雕塑等行業對三維曲面零件的需求量日益增加。傳統的模具成形、拉伸成形、液壓成形以及旋壓成形等曲面加工技術所生產出曲面零件其厚度通常是不均勻的，在變形量大的地方厚度較小，而變形量小的地方則厚度較大。曲面零件的厚度分布不均勻性直接導致其強度分布的不均勻性，厚度小處強度弱，容易發生破壞，按照厚度最小處的強度進行零件設計，難免導致材料的浪費及零件重量的增加。等厚度的曲面零件在各處都有相同的強度，不僅具有強度均勻分布的優勢，還能充分利用材料的承載潛力，達到零件輕量化的目的。因此，等厚度是曲面零件設計與使用中追求的目標，開發一種等厚度曲面零件成形的方法十分必要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種等厚曲面的連續輥壓成形方法，以滿足金屬塑性加工領域對等厚度曲面零件加工技術的需求。

為了解決以上技術問題，本發明提出的技術方案如下：

一種等厚度曲面的連續輥壓成形方法，板料1經過凸或凹形工作輥的兩道次連續輥壓，成形出等厚度的三維曲面零件2，該方法的具體步驟如下：

步驟1：提取待成形的三維曲面零件2的曲面，即待成形曲面的幾何方程z＝S(x,y)，計算出待成形曲面的縱向曲率ρ_l(y)，提取出待成形曲面的橫截面曲線g(x)；其中的x-坐標軸與工作輥軸線方向，即橫向一致，并沿著待成形曲面的一個主曲率方向；y-坐標軸與板料的進給方向，即縱向一致，并沿著待成形件曲面的另一個主曲率方向；z-坐標軸沿著待成形件曲面的高度方向；

步驟2：根據待成形曲面的縱向曲率ρ_l(y)及橫截面曲線g(x)，確定出用于第一道輥壓成形的上工作輥Ⅰ3和下工作輥Ⅰ4的凹形輪廓，或上工作輥Ⅲ10和下工作輥Ⅲ11的凸形輪廓，決定第一道輥壓成形上工作輥輪廓的上輥輥形曲面Ⅰ5或上輥輥形曲面Ⅲ14的計算公式為：

y1T={R-12[g(x*)-g(x)ρl(y)H+h]}sinyRz1T=(1-cosyR)R+12[g(x*)-g(x)ρl(y)H+h]cosyR---(1)]]>