[發(fā)明專利]一種深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010211625.8 | 申請日： | 2020-03-24 |
| 公開（公告）號： | CN111408650B | 公開（公告）日： | 2021-05-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 夏琴香;陳燦;程秀全;肖剛鋒 | 申請（專利權(quán)）人： | 華南理工大學(xué) |
| 主分類號： | B21D22/16 | 分類號： | B21D22/16;B21D37/16;B21D51/02 |
| 代理公司： | 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245 | 代理人： | 蔡克永 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 深杯形 薄壁 零件 電流 輔助 復(fù)合 成形 裝置 方法 | ||
1.一種深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置，包括旋壓芯模(4)和尾頂(6)，以及均等分布在旋壓芯模(4)圓周的多個旋輪(3)；其特征在于：每個旋輪(3)在旋壓芯模(4)的軸向和徑向上均錯距布置；每個旋輪(3)的旋壓面包括拉深旋壓面(1)、流動旋壓段、整形旋壓面(2)；所述錯距布置是每個旋輪(3)的拉深旋壓面(1)、流動旋壓段和整形旋壓面(2)在旋壓芯模(4)的軸向和徑向上均錯距分布；
所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置，還包括一抵觸在坯料(7)邊緣的反推板(5)；在反推板(5)和尾頂(6)上分別設(shè)有電極，其中尾頂(6)上為正電極，反推板(5)為負(fù)電極；在旋壓過程中，通過尾頂(6)和反推板(5)將脈沖電流由坯料(7)的中心區(qū)域流向邊緣，作為電流輔助旋壓；
所述旋輪(3)的數(shù)量為至少三個，所述錯距分布體現(xiàn)如下：
各旋輪(3)的拉深旋壓面(1)的剖面線為圓弧線，且各拉深旋壓面(1)的圓弧半徑依次逐漸減小；
各旋輪(3)的整形旋壓面(2)的剖面形狀為直線；根據(jù)旋轉(zhuǎn)順序，其中前兩個相鄰的旋輪(3)的整形旋壓面(2)相對于旋壓芯模(4)軸線的傾斜角度相同或者依次減小，而第三個旋輪(3)的整形旋壓面(2)相對于旋壓芯模(4)軸線的傾斜角度均小余前兩個旋輪(3)的傾斜角度；
各流動旋壓段為錐形結(jié)構(gòu)，是指拉深旋壓面(1)的圓弧線與整形旋壓面(2)直線銜接處的尖端圓角，且各流動旋壓段的尖端圓角依次逐漸錯開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置，其特征在于：所述前兩個相鄰的旋輪(3)的傾斜角度相同是指在2°～3°范圍內(nèi)相同，依次減小是指在2°～3°范圍內(nèi)依次減小；所述第三個旋輪(3)的傾斜角度為0.5°～1°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置，其特征在于：所述坯料(7)采用合金結(jié)構(gòu)鋼，電流輔助旋壓時脈沖電流為1100A～1400A。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形裝置，其特征在于：當(dāng)旋輪(3)的數(shù)量為三個時，呈120°均布在旋壓芯模(4)的圓周。
5.一種深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形方法，其特征在于采用權(quán)利要求1-4中任一項所述裝置實現(xiàn)，其包括如下步驟：
用尾頂(6)將圓板形的坯料(7)對中頂緊在旋壓芯模(4)上；
給反推板(5)施加一個沿旋壓芯模(4)軸向方向的推力，即向坯料(7)方向，以使反推板(5)頂緊在坯料(7)的邊緣；在尾頂(6)和反推板(5)上施加一個脈沖電流，脈沖電流由坯料(7)的中心區(qū)域流向邊緣，作為電流輔助旋壓；
旋輪(3)的拉深旋壓面(1)處于工作工位；當(dāng)旋輪(3)為三個時，每個拉深旋壓面(1)的圓弧半徑以及整形旋壓面(2)的傾斜角度依次逐漸減小；相應(yīng)地，流動旋壓段錐形結(jié)構(gòu)的尖端圓角與旋壓芯模(4)之間的間隙也逐漸減小；
旋壓芯模(4)旋轉(zhuǎn)；根據(jù)旋輪圓弧半徑由大致小的排列順序，拉深旋壓面(1)依次逐漸對坯料(7)進(jìn)行拉深旋壓，當(dāng)拉深旋壓至流動旋壓段的尖端圓角時完成對坯料(7)流動旋壓，以完成坯料(7)的拉深、減薄；接著進(jìn)入整形旋壓面(2)，再對減薄的坯料(7)的表面逐漸進(jìn)行光整整形；直至完成坯料(7)的拉深旋壓、流動旋壓和整形旋壓過程，進(jìn)而實現(xiàn)旋壓芯模(4)旋轉(zhuǎn)一周，即可完成拉深、流動和整形旋壓三個工序，直至得到整個深杯形零件的所需壁厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形方法，其特征在于：流動旋壓段的尖端圓角與旋壓芯模(4)軸面之間的間隙最小的那個旋輪(3)，決定了深杯形零件成型后的最終的壁厚。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述深杯形薄壁零件電流輔助復(fù)合旋壓成形方法，其特征在于：深杯形零件達(dá)到所需壁厚后，再切除深杯形零件口部的余邊。
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