[發明專利]一種金屬內高壓成形件尺寸控制方法及系統

有效

• 申請號: 201810415925.0
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN108687210B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 苑世劍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B21D26/033
• 分類號: B21D26/033
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

1.一種金屬內高壓成形件尺寸控制方法，其特征在于，通過注入管坯的液體體積控制管件尺寸精度，工藝過程包括：

獲取目標管件內腔體積以及管坯內腔體積；

在超高壓條件下，向所述管坯內注入液體，根據所述目標管件內腔體積確定液體體積壓縮補償量；

根據所述目標管件內腔體積、所述管坯內腔體積以及所述液體體積壓縮補償量確定液體體積增量-目標管件圓角半徑關系；

根據所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定液體體積增量；

根據所述液體體積增量控制金屬管件的尺寸，以成形金屬成形件。

2.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述目標管件內腔體積確定液體體積壓縮補償量，具體包括：

獲取所述管坯內注入液體的液體體積模量；

根據所述液體體積模量以及所述目標管件內腔體積確定所述液體體積壓縮補償量。

3.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述目標管件內腔體積、所述管坯內腔體積以及所述液體體積壓縮補償量確定液體體積增量-目標管件圓角半徑關系，具體包括：

利用公式確定液體體積增量-目標管件圓角半徑關系；其中，ΔV_L為所述液體體積增量，V為所述目標管件內腔體積，V₀為所述管坯內腔體積，t為所述管件的壁厚，σ_s為所述管坯的材料屈服強度，E_V為液體介質體積模量，r為所述目標管件的截面過渡圓角半徑。

4.根據權利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根據所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定液體體積增量，具體包括：

獲取所述目標管件的期望圓角半徑；所述期望圓角半徑為所述目標管件成形后的圓角半徑；

根據所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系以及所述期望圓角半徑確定液體體積增量。

5.一種金屬成形件尺寸控制系統，其特征在于，包括：

內腔體積獲取模塊，用于獲取目標管件內腔體積以及管坯內腔體積；

液體體積壓縮補償量確定模塊，用于在超高壓條件下，向所述管坯內注入液體，根據所述目標管件內腔體積確定液體體積壓縮補償量；

液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定模塊，用于根據所述目標管件內腔體積、所述管坯內腔體積以及所述液體體積壓縮補償量確定液體體積增量-目標管件圓角半徑關系；

液體體積增量確定模塊，用于根據所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定液體體積增量；

控制模塊，用于根據所述液體體積增量控制金屬管件的尺寸，以成形金屬成形件。

6.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述液體體積壓縮補償量確定模塊具體包括：

液體體積模量獲取單元，用于獲取所述管坯內注入液體的液體體積模量；

液體體積壓縮補償量確定單元，用于根據所述液體體積模量以及所述目標管件內腔體積確定所述液體體積壓縮補償量。

7.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定模塊具體包括：

液體體積增量-目標管件圓角半徑關系確定單元，用于利用公式確定液體體積增量-目標管件圓角半徑關系；其中，ΔV_L為所述液體體積增量，V為所述目標管件內腔體積，V₀為所述管坯內腔體積，t為所述管件的壁厚，σ_s為所述管坯的材料屈服強度，E_V為液體介質體積模量，r為所述目標管件的截面過渡圓角半徑。

8.根據權利要求5所述的控制系統，其特征在于，所述液體體積增量確定模塊具體包括：

期望圓角半角獲取單元，用于獲取所述目標管件的期望圓角半徑；所述期望圓角半徑為所述目標管件成形后的圓角半徑；

液體體積增量確定單元，用于根據所述液體體積增量-目標管件圓角半徑關系以及所述期望圓角半徑確定液體體積增量。