專利名稱：一種金屬板材變圓心成型工藝的制作方法
技術領域：
本發明公開一種金屬板材變圓心成型工藝，用于大圓弧薄板成型 的加工，屬于金屬材料加工制造技術領域。
背景技術：
在機械制造行業中，有許多利用技術板材進行彎曲成型的工件。 目前主要存在以下問題1.金屬板材在彎曲成型過程中產生很大的回 彈，導致形狀和尺寸產生誤差。2.各種材料回彈不一致，難以控制，影
響成型質量。3.由于回彈，使得成型裝備、模具必須反復修理，成本 大大增加.而且目前世界范圍內沒有有效的理論和實際辦法，只能靠 多次試驗。4.特別是對于大圓弧薄板成型，回彈更大，難以控制，回彈 后，圓弧不再是圓弧，變成復雜曲線；在工件端部有變成直線的趨;并 伴隨有附加變形等，即使修理模具也難以達到要求的形狀和尺寸。

發明內容
本發明是一種金屬板材變圓心成型工藝，解決金屬板材成型回彈 難題、附加變形難題和由于材質性能波動產生的回彈波動難題，提高 工件成型精度，降低模具難度和生產成本。
本發明的技術解決方案如下使金屬板材工件在相應的模具作用 下第一次成型，之后工件每次向前漸進移動，使工件圓心發生變化，
再進行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達到要求的精度。 具體步驟如下
1. 采用模具對板材進行第一次彎曲成型；模具半徑與工件半徑比
為0.93~0.45，模具圓弧長度和直線長度與工件對應的圓弧和直線長 度相等，由此計算出角度回彈量模具圓心角a=RA/r 。
式中A為工件圓弧所對應的圓心角；a為模具圓弧所對應的圓心 角；R為工件半徑；r為模具半徑。模具上模和下模之間的間隙為板 材厚度的1 U的倍。
2. 第一次成型后，之后工件每次向前漸進移動距離t，使工件圓 心發生變化，再進行第二次成型，依此類推2—4次，直到工件形狀 達到要求的精度。
每次向前移動的距離t: 一般為模具半徑1"的20%-40%，當模具
半徑小時取下限，當模具半徑大時取上限，也可以根據實際模具調試 結果來確定。 一般情況下，模具半徑越小，成型次數就越多，因此應 給出合理的最大半徑，減少成型次數。
由于采用模具多次對工件進行變圓心彎曲成型，相當于減小了工 件半徑,增大了曲率，使金屬變形程度增加、拉應力增大，塑性變形 程度有效增大，從而有效克服了工件的回彈。
由于采用了相對工件而言較小的模具半徑，使得工件彎曲成型時 受力支點變近,避免了工件產生的附加變形，例如由于工件長，直線部 分產生彎曲。同時由于塑性變形程度有效增大，抵消和克服了材質性 能波動產生的回彈波動難題，提高工件成型精度。
該技術適用于大圓弧工件的成型，小圓弧工件彎曲成型也可以采 用該技術。
這種方法相當于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬變形程度 增加和拉應力增大，從而有效克服了工件的回彈。
本發明相對于現有技術具有的優點和進步在于該發明采用變圓 心成成型原理和技術，相當于減小了工件半徑，增大了曲率，使金屬 變形程度增加和拉應力增大，從而有效克服了工件的回彈。使金屬變 形程度增加、拉應力增大，塑性變形程度有效增大，從而有效克服了 工件的回彈和附加變形，工作時模具安裝在壓力機上,在壓力機下行 時，模具使工件成型，工件回彈后達到要求的尺寸精度。


圖1工件成型圖
圖2為一次成型示意圖3為變圓心成型技術原理圖。
具體實時方式
為了便于理解本發明，特例舉以下實施例。其作用被理解為是 對本發明的闡釋而非對本發明的任何形式的限制。
側墻板工件1的半徑為R=827mm，圓弧兩端帶有較長的相切 直線；材料為09CuPCrNi，厚度2.5mm;模具2的半徑產380mm; 模具2、 3的半徑與工件1的半徑比為0.93 0.45，模具2、 3的圓弧
長度和直線長度與工件對應的圓弧和直線長度相等；采用模具對板材 進行第一次彎曲成型。
第一次成型后，將工件向前移動距離t二140mm，使工件圓心發 生變化，再進行第二次成型，工件形狀達到要求的尺寸精度。 實施例2
側頂板工件1的半徑為R=120mm，圓弧端部帶有40mm長的 切線；材料為05CuPCrNi，厚度2mm;模具2、 3的半徑r=95mm; 模具半徑與工件半徑比為0.93 0.45，模具圓弧長度和直線長度與工 件對應的圓弧和直線長度相等。采用模具對板材進行第一次彎曲成 型；
第一次成型后，將工件向前移動距離t二20mm，使工件圓心發生 變化，再進行第二次成型，工件形狀達到要求的尺寸精度。 實施例3
端墻蒙皮工件1的半徑為R-150mm，圓弧端部帶有40mm長 的切線；材料為05CuPCrNi，厚度2mm;模具2、 3的半徑FllOmm; 模具半徑與工件半徑比為0.93 0.45，模具圓弧長度和直線長度與工 件對應的圓弧和直線長度相等。采用模具對板材進行第一次彎曲成 型；
第一次成型后，將工件向前移動距離t二25mm，使工件圓心發生 變化，再進行第二次成型，工件形狀達到要求的尺寸精度。
權利要求
1、一種金屬板材變圓心成型工藝，其特征在于使金屬板材工件在相應的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前漸進移動，使工件圓心發生變化，再進行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達到要求的精度。
2、 根據權利要求1所述的成型工藝，其特征在于采用模具對板材進行第一次彎曲成型，模具半徑與工件半徑比為0.93~0.45，模具圓弧長度和直線長度與工件對應的圓弧和直線長度相等，由此計算出角度回彈量模具圓心角a=RA/r ;式中A為工件圓弧所對應的圓心角；a為模具圓弧所對應的圓心 角；R為工件半徑；r為模具半徑；模具上模和下模之間的間隙為板材厚度的1 1.1的倍；第一次成型后，之后工件每次向前漸進移動距離t，使工件圓心 發生變化，再進行第二次成型，依此類推2 4次，直到工件形狀達 到要求的精度；每次向前移動的距離t為模具半徑r的20%-40%。
全文摘要
本發明是一種金屬板材變圓心成型工藝，使金屬板材工件在相應的模具作用下第一次成型，之后工件每次向前漸進移動，使工件圓心發生變化，再進行第二次成型，依此類推，直到工件形狀達到要求的精度。本發明解決了金屬板材成型回彈難題、附加變形難題和由于材質性能波動產生的回彈波動難題，提高工件成型精度，降低模具難度和生產成本。
文檔編號B21D5/00GK101108401SQ20071005596
公開日2008年1月23日 申請日期2007年8月15日 優先權日2007年8月15日
發明者鋒 韓 申請人:長春軌道客車股份有限公司