[發(fā)明專(zhuān)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110401469.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113102532B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟模;賈晶晶;王強(qiáng);張治民;雷根興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): B21C23/20
• 分類(lèi)號(hào): B21C23/20;B21C23/18;B21C25/02;B21C35/02
• 代理公司: 廈門(mén)市天富勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35244
• 代理人: 唐紹烈

本發(fā)明公開(kāi)一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法，首先裝配并校正模具，然后將坯料放入“U”形內(nèi)型腔中加熱到成形溫度并保溫，接著帶定徑帶柱形凸模擠壓坯料中部，坯料兩邊逐漸從下部向上部流動(dòng)產(chǎn)生反擠壓運(yùn)動(dòng)，待柱形凸模下降到預(yù)定深度即止使坯料底部和壁部具有壁厚，此時(shí)預(yù)成形的坯料截面呈“U”形，卸料，再接著將柱形凸模更換為錐形凸模、將“U”形凹模更換成錐形凹模，校正，再將“U”形坯料放入錐形內(nèi)型腔中部，錐形凸模向下運(yùn)動(dòng)，坯料上部發(fā)生擴(kuò)口變形，坯料的下部發(fā)生縮口拉深，待錐形凸模下降到預(yù)定深度即止，此時(shí)終成形的坯料截面呈錐形，最后卸料。本案有效減小成形載荷，減少摩擦，使錐形殼體的成形更加省力方便。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金屬塑性加工工藝及成形技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法。

背景技術(shù)

在傳統(tǒng)的塑性成形工藝中，對(duì)于薄壁錐形件的成型方法主要是拉深成形、擠壓成形和旋壓成形。拉深成形一般用于薄壁零件，使用此方法操作簡(jiǎn)單，材料利用率高，缺點(diǎn)是材料的強(qiáng)度和塑性要求高，容易產(chǎn)生失穩(wěn)，不容易控制零件的壁厚；擠壓成形主要采用反擠壓工藝，金屬在擠壓時(shí)處于強(qiáng)烈的三向壓應(yīng)力狀態(tài)，可以充分發(fā)揮其塑性，獲得大的變形量，缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)備載荷要求高，且容易產(chǎn)生壁厚差；旋壓成形也是薄壁零件的一種加工方法，其優(yōu)點(diǎn)是模具研制周期短、費(fèi)用低，旋壓力小，可在一次裝夾中完成成形、切邊等工序，缺點(diǎn)是難以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，設(shè)備成本過(guò)高。

在大尺寸薄壁錐形件擠壓成形過(guò)程中，通常的加工工藝是通過(guò)使用合適的凸模和凹模對(duì)坯料進(jìn)行擠壓完成大尺寸薄壁錐形殼體的一次成型。該技術(shù)利用反擠壓的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料的成形，可以減少成形工序，實(shí)現(xiàn)一次擠壓成形。其擠壓成形過(guò)程如圖1所示：將坯料放入凹模中加熱到一定溫度并保溫一段時(shí)間，然后使用凸模對(duì)坯料進(jìn)行擠壓，擠壓結(jié)束后將凸模移出然后取出殼體即完成了錐形殼體的成型過(guò)程。雖然此方法看起來(lái)簡(jiǎn)單，但使用此方法仍然有很多的不足：

(1)對(duì)擠壓設(shè)備要求較高，噸位大。成形過(guò)程中由于坯料始終與模具接觸，在擠壓過(guò)程中產(chǎn)生很大的摩擦力，這種惡劣的摩擦條件會(huì)阻礙金屬的流動(dòng)，使成形載荷顯著增加，能耗和成本增加。

(2)模具易磨損，易損壞。成形過(guò)程中坯料與模具產(chǎn)生極大摩擦力并產(chǎn)生很大的熱量，對(duì)模具磨損嚴(yán)重，而且由于凸模本身的高徑比較大，所以在擠壓過(guò)程中容易發(fā)生折斷的現(xiàn)象。

(3)零件尺寸精度差。對(duì)于錐形件的成形，一次成形的零件尺寸精度較差，難以實(shí)現(xiàn)精密儀器或零件的成形。

(4)模具難以脫模。在表面形狀復(fù)雜的擠壓件成形時(shí)，由于擠壓時(shí)荷載大且擠壓件壁厚較薄所以擠壓件與模具接觸緊密，擠壓件容易與模具粘連，難以脫模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法，克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，有效減小成形載荷，減少摩擦，使錐形殼體的成形更加省力方便。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案為：

一種適用于大尺寸薄壁錐形殼體省力成形方法，包括如下步驟：