专利名称：确定板料成型件毛坯的方法
技术领域：
本发明涉及一种确定板料成形件毛坯的方法，尤其是在生产中所使用的确定平板料成形件毛坯边缘形状的方法。
背景技术：
目前，公知的生产中所使用确定平板料成形件毛坯边缘形状的方法有多种，包括经验法、几何映射法、滑移线法、增量有限元方法、有限元逆算法。这些方法都是针对某一类鈑金件在一定假设的基础上提出的，各有自己的优点和不足。其中经验法简单易行，但只适用于矩形毛坯和圆形毛坯的确定，准确度不高；滑移线法是一种比较直观和合理的方法。但由于数学运算比较复杂，较难推广应用，目前未能在生产实践中应用。同时由于其推导中采用了一些假设，应用对象受到限制；由于几何映射法本身的局限性，它只适用于有限的范围，并且误差较大；前三种方法没有考虑模具形状和润滑条件的影响，增量有限元方法全面考虑了各种因素的影响，精度较高，其缺点是接触边界条件处理困难，计算模型十分复杂，计算的收敛性受到很大影响。同时需要反复修正毛坯形状进行计算，设计周期太长；有限元逆算法的一个主要特点是，将板料成形过程简化为一个或若干个简单加载的变形过程，采用全量理论进行分析。因此计算可以只考虑初始态和变形态，忽略中间构形的变化。是一种预测板料成形中大变形的高效算法。此方法由于简单加载的假设，计算精度受到一定影响，并且算法还不完善，处于发展中。
发明内容
为了克服现有的生产中所使用的确定平板料成形件毛坯边缘形状的方法中数学运算复杂、准确度不高、设计周期长等不足，本发明提供一种物理模拟确定毛坯形状的方法——物理逆向法。采用本发明方法确定毛坯边缘形状，可改善成形后零件边缘的凹凸不齐情况，减少零件修边量，降低产品成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是1)先根据实际零件的表面积粗略地预估毛坯的形状，得到一个闭合的曲线，并按照此形状制作高分子聚合物毛坯；2)预热模具，然后将高分子聚合物毛坯放入模具中继续加热，加热到85℃时，保温20分钟，再继续加热，使模具和毛坯均达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温80分钟，进行缓慢成形，成形结束后保证模具的位置不动，将模具和成形件冷却到室温，取出成形件；3)对成形件进行修边处理；4)对修边后的成形件均匀加热，加热到85℃时，保温3分钟，再继续加热，使毛坯均达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温20分钟，高温退火展开使成形件恢复成板料，其边缘形状可作为金属成形件的毛坯模板下料。
对于外形相似的成形件毛坯，只须得到某一尺寸成形件毛坯模板的等位线，其它尺寸成形件毛坯模板的等位线均可以通过放大或缩小得到。
本发明相比现有技术的优点在于，由于该方法可以通过合理确定毛坯改善成形件边缘凹凸不齐的情况，从而减少成形件的修边量，减少材料的浪费，降低产品的成本；合理的毛坯可有利于鈑金成形中金属的流动，改善产品的质量。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是根据实际零件制作的预估毛坯形状2是根据预估毛坯形状成形后的高分子聚合物成形件3是图2经修边后的高分子聚合物成形件4是高分子聚合物成形件高温恢复后的板料毛坯形状5是高分子聚合物成形过程中的温控曲线图6是高分子聚合物成形件高温恢复时的温控曲线具体实施方式
参照图1～6。根据实际的零件粗略地预估毛坯的形状，按照此形状制作高分子聚合物毛坯。毛坯预估方法为将零件平放画出其正投影图，根据零件的表面积的估计，对投影图进行放大和光顺处理，得到一个闭合的曲线，按预估毛坯的形状制作高分子聚合物毛坯。预估的毛坯形状见图1。
将模具预加热，然后将高分子聚合物毛坯放入模具中，注意摆放位置应合理且作相应的标记，继续加热，加热到85℃时，保温20分钟，再继续加热，使模具和毛坯均达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温80分钟，进行缓慢成形，成形结束后保证模具的位置不动，将模具和成形件冷却到室温，取出成形件。高分子聚合物成形件见图2。
根据实际的工件对成形件进行修边处理。修边后的成形件见图3，它和金属成形件的形状、尺寸相同。
对修边后的成形件均匀加热，加热到85℃时，保温3分钟，再继续加热，使毛坯达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温20分钟，高温退火展开使成形件恢复成板料，见图4。其边缘形状即可作为成形件的毛坯形状。用于金属毛坯的下料或高分子聚合物毛坯的下料。一般对于外形相似的冲压件，只须求出某一尺寸成形件毛坯模板的等位线，其它尺寸成形件毛坯模板的等位线均可以通过放大或缩小得到。
其中高分子聚合物选取0.5厚的有机玻璃板，有机玻璃成形和形状恢复的温度控制如图5、图6所示。
按照本发明的方法确定的0.5厚铝合金板毛坯形状，并进行了下料、成形，效果良好。
权利要求
1.一种确定板料成形件毛坯的方法，其特征在于1)先根据实际零件的表面积粗略地预估毛坯的形状，得到一个闭合的曲线，并按照此形状制作高分子聚合物毛坯；2)预热模具，然后将高分子聚合物毛坯放入模具中继续加热，加热到85℃时，保温20分钟，再继续加热，使模具和毛坯均达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温80分钟，进行缓慢成形，成形结束后保证模具的位置不动，将模具和成形件冷却到室温，取出成形件；3)对成形件进行修边处理；4)对修边后的成形件均匀加热，加热到85℃时，保温3分钟，再继续加热，使毛坯均达到高分子聚合物的冻结温度120～150℃后，保温20分钟，高温退火展开使成形件恢复成板料，其边缘形状可作为金属成形件的毛坯模板下料。
2.根据权利要求1所述的确定板料成形件毛坯的方法，其特征在于对于外形相似的成形件毛坯，只须得到某一尺寸成形件毛坯模板的等位线，其它尺寸成形件毛坯模板的等位线均可以通过放大或缩小得到。
全文摘要
本发明公开了一种确定板料成型件毛坯的方法，其特征在于先根据实际零件的表面积粗略地预估毛坯的形状，得到一个闭合的曲线，并按照此形状制作高分子聚合物毛坯，将高分子聚合物毛坯放入模具中加热成型，将模具和成型件冷却到室温，取出成型件，对成型件进行修边处理，对修边后的成型件进行高温退火展开，恢复成板料，其边缘形状可作为金属成型件的毛坯模板下料。由于该方法可以通过合理确定毛坯改善成型件边缘凹凸不齐的情况，从而减少成型件的修边量，减少材料的浪费，降低产品的成本；合理的毛坯可有利于钣金成型中金属的流动，改善产品的质量。
文档编号B29C43/14GK1546299SQ20031011897
公开日2004年11月17日 申请日期2003年12月9日 优先权日2003年12月9日
发明者韩志仁, 陶华, 朱丽 申请人:西北工业大学