[發(fā)明專利]一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110401469.6
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113102532B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孟模;賈晶晶;王強;張治民;雷根興
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學
• 主分類號: B21C23/20
• 分類號: B21C23/20;B21C23/18;B21C25/02;B21C35/02
• 代理公司: 廈門市天富勤知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

1.一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1：校正模具：開始對一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形的成套模具進行裝配，所述一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形的成套模具包括安裝在壓力機上工作臺的上模板組件、可換裝在上模板組件上的兩個凸模、安裝在壓力機下工作臺的下模板組件、可換裝在下模板組件上的兩個凹模以及連接壓力機頂出缸的頂桿，所述兩個凸模包括帶定徑帶柱形凸模和可換裝的錐形凸模，所述兩個凹模包括與帶定徑帶柱形凸模成套使用的“U”形凹模和與錐形凸模成套使用的錐形凹模，所述帶定徑帶柱形凸模下部設(shè)置有直徑大于上部直徑的定徑帶，所述帶定徑帶柱形凸模除定徑帶部分外的其余直徑相同，錐形內(nèi)型腔的上部直徑大于帶定徑帶柱形凸模的上部直徑，且錐形內(nèi)型腔的下部直徑小于帶定徑帶柱形凸模的下部直徑，所述“U”形凹模設(shè)有“U”形內(nèi)型腔，“U”形內(nèi)型腔供帶定徑帶柱形凸模置入，“U”形內(nèi)型腔與帶定徑帶柱形凸模之間留有預成形間隙，所述錐形凹模設(shè)有錐形內(nèi)型腔，錐形內(nèi)型腔的上部直徑大于“U”形內(nèi)型腔的上部直徑，錐形內(nèi)型腔的下部直徑小于“U”形內(nèi)型腔的下部直徑，錐形內(nèi)型腔供錐形凸模置入，錐形內(nèi)型腔與錐形凸模之間留有終成形間隙，對應“U”形內(nèi)型腔下部位置和錐形內(nèi)型腔下部位置的下模板組件開設(shè)連通的頂出孔，供頂桿放置，該模具首先裝配帶定徑帶柱形凸模和“U”形凹模，調(diào)整帶定徑帶柱形凸模的位置使得帶定徑帶柱形凸模與“U”形凹模位于同一軸線上；

S2：放料：校正模具后將柱狀坯料放入“U”形內(nèi)型腔中加熱到成形溫度并保溫；

S3：預成形擠壓：隨著帶定徑帶柱形凸模向下運動，帶定徑帶柱形凸模逐漸擠壓坯料中部，由于帶定徑帶柱形凸模和“U”形內(nèi)型腔之間留有預成形間隙，故坯料兩邊逐漸從下部向上部流動產(chǎn)生反擠壓運動，待帶定徑帶柱形凸模下降到預定深度即止使坯料底部和壁部具有預指定壁厚，此時預成形的坯料截面呈“U”形，坯料預成形擠壓完成；

S4：“U”形坯料卸料：預成形過程結(jié)束后，將帶定徑帶柱形凸模升起，用頂桿頂出坯料；

S5：更換并校正模具：將帶定徑帶柱形凸模更換為錐形凸模、將“U”形凹模更換成錐形凹模，即完成了模具的更換，校正錐形凸模和錐形凹模，確保錐形凸模和錐形凹模位于同一軸線上；

S6：放料：將預成形擠壓制好的“U”形坯料放入錐形凹模中，保證“U”形坯料放置在錐形內(nèi)型腔中部；

S7：終成形擠壓：錐形凸模在壓力機上工作臺控制下逐漸向下運動，錐形凸模伸入“U”形坯料并帶動坯料向下運動，由于錐形凸模和錐形內(nèi)型腔之間留有終成形間隙，故坯料兩邊沿終成形間隙流動產(chǎn)生拉伸運動，錐形凸模接觸“U”形坯料上部發(fā)生擴口變形，此時會出現(xiàn)拉伸失穩(wěn)，錐形凸模運行到“U”形坯料的下部時發(fā)生“U”形坯料下部拉深縮口，將原先的平直的“U”形坯料拉深成錐形，隨著錐形凸模的運行拉伸失穩(wěn)逐漸消失，待錐形凸模下降到預定深度即止使坯料底部具有壁厚，此時終成形的坯料截面呈錐形，坯料終成形擠壓完成；

S8：錐形殼體卸料：待終成形過程結(jié)束后，將錐形凸模升起，用頂桿將錐形殼體頂出錐形凹模，隨后取出成形的錐形殼體即完成卸料過程。