Jul 19, 2022
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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
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