[發明專利]一種圓環形板料環形凸臺漸進增厚成形方法

有效

• 申請號: 201810879210.0
• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109158469B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 金俊松;劉發美;王新云;鄧磊;龔攀;王道寬
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 周磊;曹葆青

本發明屬于薄輻板凸臺盤形件加工方法領域，并公開了一種圓環形板料環形凸臺漸進增厚成形方法，包括以下步驟：1)將圓環形的板料套接在立式旋壓機的豎直主軸上，并且將板料放置于立式旋壓機的下壓盤上，讓立式旋壓機的上壓盤與下壓盤配合夾緊板料；2)將立式旋壓機的第一壓輪移動到所述上壓盤旁；3)讓立式旋壓機的第一成形輪沿板料的徑向進給，該第一成形輪對板料的上部材料施加推擠力從而使得板料上部的材料流動，當第一成形輪進給到設定距離時停止進給，從而完成環形凸臺的成形。本發明利用旋壓的漸進成形特點，成形過程所需旋壓機噸位小，旋壓模具結構簡單，成形效率高，成形尺寸精度高，表面質量好。

技術領域

本發明屬于薄輻板凸臺盤形件加工方法領域，更具體地，涉及一種圓環形板料環形凸臺漸進增厚成形方法。

背景技術

隨著汽車產業機械、汽車等制造業的飛速發展，節能環保已經是當今制造業生產主題，汽車零部件的輕量化和生產高效化的工藝設計逐漸成為生產過程中極為重要的環節。輕量化就是在保證零部件結構尺寸和性能質量要求的前提下，盡可能地減少零部件的質量，生產高效化即以盡量少的工藝流程和低的生產成本和能耗制造出合格的零部件。

對于中心、輪緣薄中部厚的這一類盤形件，其中部較厚保證了強度，同時其中間以及邊緣部位較薄可以減小用料和零件整體質量，優化了零件結構，實現了零部件的輕量化。但這種中心、輪緣薄中部厚盤形件由于結構的特殊性，加工工藝往往復雜而又難以保證整體質量，不僅導致材料利用率低，而且加工工序繁多，效率低下，因此制造工藝亟待提高。

目前常見的盤形板料局部增厚的方法有C.J.Tan提出的拉深-擠壓兩步成形方法實現局部增厚，即先通過拉深使板料形成凸起，再用平底模具壓平實現局部區域增厚的目的；夏琴香等人提出一種采用側壁增厚的多楔帶輪旋壓成形工藝，將該過程分成預成形、腰鼓成形及增厚成形三個工步進行旋壓成形得到側壁增厚多楔帶輪；專利CN201010518349.6公開了采用帶有型槽的旋輪對圓形板料進行多道次輪緣旋壓增厚成形，并針對該工藝提出了確定旋壓道次及確定各旋壓道次關鍵工藝參數的計算方法。

但以上方法均無法實現板料中部增厚，采用焊接的方法無法保證零部件的整體質量和性能，采用沖鍛成形的方法模具結構復雜，且往往受到零件結構和模具載荷限制而難以做到單工序整體成形不等厚零件。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提供了一種圓環形板料環形凸臺漸進增厚成形方法。通過對旋壓成形過程中關鍵組件成形輪和壓輪的布置和結構進行設計，控制變形過程中材料的流動，由此實現區域增厚并保證成形質量和厚度均勻分布。

為實現上述目的，按照本發明，提供了一種圓環形板料環形凸臺漸進增厚成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將圓環形的板料套接在立式旋壓機的豎直主軸上，確保板料的中心線與該豎直主軸的中心線同線，并且將所述板料放置于立式旋壓機的下壓盤上，讓立式旋壓機的上壓盤與下壓盤配合夾緊板料；其中，上壓盤和下壓盤也套接在立式旋壓機的豎直主軸上，所述上壓盤的縱截面呈倒T形，下壓盤的縱截面呈T形，所述上壓盤、下壓盤以及豎直主軸的中心線同線；

2)將立式旋壓機的第一壓輪移動到所述上壓盤旁，其中，第一壓輪可轉動安裝在立式旋壓機的機架上，該第一壓輪的中心線與所述板料的中心線垂直相交，該第一壓輪與所述板料上表面之間存在間隙，該間隙作為環形凸臺的成形空間；

3)讓立式旋壓機的第一成形輪沿待加工板料的徑向進給，該第一成形輪對板料的上部材料施加推擠力從而使得板料上部的材料流動，當上部流動的材料增厚到設定厚度時會與第一壓輪接觸并帶動第一壓輪旋轉，第一壓輪限制上部的材料繼續增厚，上壓盤的外側限制上部的材料的徑向位置，當第一成形輪進給到設定距離時停止進給，從而完成環形凸臺的成形，其中，所述第一成形輪整體呈圓臺形，第一成形輪的側面貼著板料的上部進給，第一成形輪的中心線與所述板料的中心線相交，并且第一成形輪的中心線、板料的中心線和第一壓輪的中心線共面。