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轉(zhuǎn)發(fā)自：機(jī)械設(shè)計與制造第11期

作者：張國智

（新鄉(xiāng)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003）

2．1典型零件簡介

對于忡壓工藝而言，要想實現(xiàn)智能化，必須對沖壓工藝進(jìn)行所研究零件沖壓示意圖，如圖1所示。

板料材料為厚度為精確的控制，因而，關(guān)于精密沖壓工藝“及沖壓工藝力學(xué)機(jī)理閻的Imm的A3鋼板。根據(jù)模具設(shè)計手冊各個設(shè)計參數(shù)，如表1所示。

研究一直是研究熱點。在沖壓工藝中，拉深和翻邊工藝應(yīng)用較為并且查得臨界翻邊的預(yù)制孔直徑為68mmo當(dāng)預(yù)制孔直徑

近年來，關(guān)于翻邊模具優(yōu)化設(shè)計圈、拉深翻邊復(fù)合成形工藝時，發(fā)生的主要是拉深變形，得到的是帶預(yù)制孔的拉深件；

2，2模型的建立及計算結(jié)果的驗證

當(dāng)拉深的壓邊力等于翻邊力時，是翻邊的極限臨界值

即：4刀一（+20）]q=l.lT(d2-d)tff式中：D以，d山，／一平板坯料的外徑，翻邊后直徑，平板坯料預(yù)制孔直徑，凹模圓角半徑，板料厚度“，q一板材的屈服應(yīng)力，單位壓邊力

由表1的沖壓的幾何尺寸參數(shù)，各個幾何參數(shù)為：佻147mm， dF99mm,rF55mm,t=1mm材料選取Q235鋼，材料及工藝參數(shù)為： Cs=235MPa,q=25MPao求得臨界翻邊的預(yù)制孔直徑d為77，5mm，與實驗中的極限翻邊預(yù)制孔直徑卩0]的相對誤差為13．97％，由此，驗證了理論模型的準(zhǔn)確性

3有限元模型的建立與驗證

帶預(yù)制孔件，當(dāng)預(yù)制孔徑小的時候是拉深，當(dāng)預(yù)制孔徑大的時候變成翻邊變形，因而，本節(jié)建立以預(yù)制孔徑為參數(shù)的沖壓有限元模型各個幾何參數(shù)

如表1所示拉深過程具有對性，因而只對其] /4進(jìn)行分析。

當(dāng)無預(yù)制孔時的有限元模型，如圖2所示

應(yīng)用ANSYS進(jìn)行顯式求解，沖壓模具和壓邊圈為剛體，板材采用冪指數(shù)材料，板材最終成形時的有限元計算結(jié)果，如圖3所示

表1沖壓模具及坯料的幾何參數(shù)

從圖3中可見，拉深件沒有出現(xiàn)褶皺，說明計算結(jié)果與實驗結(jié)果相符

此外，根據(jù)有限元計算的拉深力和根據(jù)實驗的經(jīng)驗公式計算的拉深力的相對誤差僅為8．65％，由此驗證了所建立的有機(jī)理分析

4沖壓變形限元模型的準(zhǔn)確性

4· 1預(yù)制孔為翻邊臨界值時變形過程分析

當(dāng)零件沖壓的幾何參數(shù)如表1所示時，且預(yù)制孔徑為臨界值68mm時，應(yīng)用所建立的有限元模型分別對壓邊力為 1 &228KN、8KN、OKN進(jìn)行了有限元分析，其中，1 &228KN是根據(jù)

拉深變形計算的壓邊力六分析結(jié)果，如圖4、圖5所示

從圖4中可見，雖然材料沒有被完全壓緊

因為，按照拉深計算的壓邊力是保證在成形過程中不出現(xiàn)褶皺，但不會阻礙材料的流動，材料完成的是翻邊

當(dāng)壓邊力為8KN時仍然發(fā)生的是翻邊，表面平整，但無壓邊力時發(fā)生的也是翻邊

但成形后凸緣部分有較大的褶皺，這說明，有無壓邊力，均發(fā)生的是翻邊變形但從圖5（a）中可見，當(dāng)壓邊力不同時，預(yù)制孔的變形不同

有壓邊力時變形近似，但與無壓邊力完全不同，從圖5（b）中可見，材料在凸模下行10mm之前，材料有流動

也就是這是發(fā)生了很小的拉深變形，雖然流動不大，且壓邊力越小材料向凹?？诹鲃拥脑酱螅?dāng)凸模行程大于20mm時，材料的流動很小