[发明专利]异型盘类零件热精锻成形模具型腔修正方法

摘要

本发明公开了一种异型盘类零件热精锻成形模具型腔修正方法，构建基于锻件和模具在热精锻过程中轮廓变形的数学模型，包括模具预热膨胀t_d、锻件冷缩t_w、模具受力弹性膨胀e_d及锻件出模后回弹e_w。所建立的数学模型充分考虑热精锻过程中各种变形因素，能够很好的揭示影响热精锻精度的因素，且使用数学函数式计算模具型腔修正，计算方法简单快捷，方便工程应用；该修正方法准确度高，能有效提高热精锻成形精度，从而减小后续精加工余量，甚至满足直接使用的要求。

主权项

一种异型盘类零件热精锻成形模具型腔修正方法，其特征在于：包括如下步骤：1)构建基于锻件和模具在热精锻过程中轮廓变形的数学模型，数学模型包括模具预热膨胀t_d、锻件冷缩t_w、模具受力弹性膨胀e_d及锻件出模后回弹e_w；并且设定模具型腔初始尺寸为R、锻件最终尺寸为r，模具型腔初始尺寸R与锻件最终尺寸r之差即为模具型腔轮廓尺寸与锻件表面轮廓尺寸差F，即F＝e_d+t_d+e_w‑t_w；2)在模具型腔轮廓上和锻件表面轮廓上取任意点i，且任意点i到质心距离为r_i，求得模具型腔轮廓上和锻件表面轮廓上任意点i的变形值，即模具型腔轮廓上任意点i的预热膨胀径向变形值t_d＝t_d(r_i)、锻件表面轮廓上任意点i的冷缩径向变形值t_w＝t_w(r_i)、模具型腔轮廓上任意点i的受力弹性膨胀径向变形值e_dr＝e_dr(r_i)和周向变形值e_dθ＝e_dθ(r_i)，锻件表面轮廓上任意点i的回弹膨胀径向变形值e_wr＝e_wr(r_i)和周向变形值e_wθ＝e_wθ(r_i)；3)模具型腔轮廓上和锻件表面轮廓上任意点i变形值均为关于变量r_i的表达式，所以模具型腔轮廓尺寸与锻件表面轮廓尺寸差F为关于变量r_i的函数式，其中径向尺寸差F_r＝t_d(r_i)‑t_w(r_i)+e_dr(r_i)+e_wr(r_i)＝f_r(r_i)、周向尺寸差F_θ＝e_dθ(r_i)+e_wθ(r_i)＝f_θ(r_i)；4)设模具型腔原轮廓线的参数方程在圆柱坐标系下表达式为其中，g(t)轮廓线径向分量，h(t)为轮廓线周向分量、t为方程组参数，则修正的模具型腔轮廓线参数方程表达式如下：其中：径向分量部分g(t)以变量形式带入模具型 腔轮廓与锻件表面轮廓径向尺寸差f_r(r_i)，得到修正的模具型腔轮廓线参数方程径向分量的修正项f_r[g(t)]；将180/πr_i乘以f_θ(r_i)得到修正的模具型腔轮廓线参数方程周向分量的修正项180f_θ(r_i)/πr_i；5)按照步骤4)中修正的模具型腔轮廓线参数方程加工模具。