具有纹理表面的成形工具制造技术

本发明专利技术提供了一种形成具有期望形状的部件的方法。为用于将金属坯料成形为期望形状的成形工具限定轮廓表面，其中金属坯料的各个部分在成形期间流过轮廓表面。将轮廓表面产生的固有材料流动模式与期望流动进行比较，以确定轮廓表面上具有不足流动的区域，该区域会在成形金属坯料上形成接收少于期望金属量的区域。将选定模式的表面微观纹理应用到轮廓表面，通过为轮廓表面的确定区域提供相对于邻近区域减小摩擦来增加沿确定区域的金属流动。

【技术实现步骤摘要】
一种加工具有期望形状的金属成形件的方法及成形工具
本专利技术总的来说涉及金属成形，更具体地，涉及能够在拉伸过程中调控金属流动模式的改良成形工具（如拉伸模具或冲压模具）。
技术介绍
金属板成形技术在包括汽车车身面板和结构件制造在内的很多行业中得到应用。一种常用工艺采用具有冲压侧和腔体侧的冲压模具，其中冲压侧和腔体侧具有匹配的轮廓表面。在冲压过程中，金属被拉伸成轮廓表面限定的期望形状。金属板的材料流过模具表面，同时金属板的材料在模具表面的拉伸所施加的力的作用下弯曲并延展。重大的工程计划对于设计一种金属成形加工工艺是必不可少的。例如，设计者确定模具轮廓表面、约束件的强度和位置以及金属坯料的形状和尺寸。当加工部件的期望形状具有陡弯或复弯曲时，很难设计出一种能够避免金属在一个方向上流动过量而在另一方向上流动不足的趋势的模具。如果没有合适的流动，那么一些区域在拉伸过程中无法获得期望厚度。具体地，完成（即，冲压）件的部分区域可能会由于净流动远离该区域而过薄。模具表面与流动金属板之间的摩擦会导致模具表面的磨损。磨损会使模具的工具寿命受限。因此，为延长工具寿命，需要减少工件与工具之间的摩擦。专利技术内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工具有期望形状的金属成形件的方法，包括步骤：限定将金属坯料加工成所述期望形状的成形工具的轮廓表面，所述金属坯料的各个部分在成形期间流过所述轮廓表面；将所述轮廓表面产生的固有材料流动模式与期望流动对比，以确定所述轮廓表面的流动不足区域，所述流动不足区域在成形的金属坯料上形成接收少于期望金属量的区域；以及将选定模式的表面微观纹理应用到所述轮廓表面上，通过为确定区域提供相对于所述轮廓表面的邻近区域改变的摩擦来改变沿所述确定区域的金属流动。

【技术特征摘要】
2012.05.07 US 13/465,5871.一种加工具有期望形状的金属成形件的方法，包括步骤：限定将金属坯料加工成所述期望形状的成形工具的轮廓表面，所述金属坯料的各个部分在成形期间流过所述轮廓表面；将所述轮廓表面产生的固有材料流动模式与期望流动对比，以确定所述轮廓表面的流动不足区域，所述流动不足区域在成形的金属坯料上形成接收少于期望金属量的区域；以及将选定模式的表面微观纹理应用到所述轮廓表面上，通过为确定区域提供相对于所述轮廓表面的邻近区域改变的摩擦来改变沿所述确定区域的金属流动；其中，通过为所述确定区域提供相对于所述轮廓表面的邻近区域减小了的摩擦，所述表面微观纹理增加沿所述确定区域的所述金属流动；所述表面微观纹理包括在所述轮廓表面的上方成形为凸起件的卵形或椭圆形波痕，其中，每个波痕的长度范围为5至10微米，高度为3微米。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述表面微观纹理的模式包括相同的微元，至少一些所述微元的长宽比不为1并具有长轴和短轴，所述流动沿着所述短轴时遇到的流阻最小，并且所述至少一些所述微元各自的短轴与所述确定区域中各自的期望流向一致。3.根据权利要求1所述的方法，还包括步骤：根据具有相同流阻系数的所述轮廓表面的模型进行所述成形的第一次计算机仿真，基于所述成形的第一次计算机仿真确定所述固有材料流动模式。4.根据权利要求3所述的方法，还包括步骤：在对应于初步微观纹理的所述确定区域内，基于具有改变的流阻系数的所述轮廓表面的模型进行所述成形的第二次计算机仿真；将所述第二次计算机仿真产生的材料流动模式与所述期望流动进行比较；以及将所述表面微观纹理限定为所述初步微观纹理的修正以与所述期望流动更好地匹配。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏志永，曹简，王茜，拉杰什·塔尔瓦，唐纳德·J·格齐纳，蒂芙尼·戴维斯·林，刘品智，
申请(专利权)人：福特环球技术公司，曹简，王茜，拉杰什塔尔瓦，唐纳德J格齐纳，蒂芙尼戴维斯林，刘品智，
类型：发明
国别省市：