高強(qiáng)鋼精密沖壓件回彈量預(yù)測(cè)及控制研究(二)

高強(qiáng)鋼精密沖壓件回彈量預(yù)測(cè)及控制研究(二)

Apr 19, 2022

 

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來源:舒澤泉,史鵬飛,李宇翔,楊浩,郭首汛,陳煒

(江蘇大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,江蘇鎮(zhèn)江212013)

 

 

表2模擬與實(shí)沖的壓邊力與沖壓速度參數(shù)

通過分析不同工藝參數(shù)下的回彈量可知,在相同壓邊力情況下,隨著沖壓速度的升高,U形件回彈量基本不變;在相同沖壓速度情況下,隨著壓邊力升高,U形件回彈量不斷減小且減小幅度增大。

編輯

U形件的回彈是由于成形結(jié)束后板料的彈性變形

回復(fù)造成的,且主要影響部位為側(cè)壁和圓角區(qū)。

因此,影響U形件回彈量的主要因素為側(cè)壁和圓角區(qū)的總變形中彈性變形所占比,且制件彈性變形量取決于材料屈服強(qiáng)度而在常溫、較小應(yīng)變速率下材料的屈服強(qiáng)度基本不變,因此在常溫、相同拉深高度下決定 U形件回彈量的是不同壓邊力和沖壓速度下的U形件側(cè)壁和圓角處的總變形量。

因此,結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,在壓邊力恒定下,常溫下較小的沖壓速度對(duì) U形件側(cè)壁和圓角處的總變形量基本無影響,因此對(duì)于U形件的回彈基本無影響;而當(dāng)沖壓速度恒定下改變壓邊力時(shí),隨壓邊力增大,壓邊處的料流難以流進(jìn)凹模內(nèi),從而使得U形件側(cè)壁和圓角處的板料充分變形,使得側(cè)壁和圓角處的總變形量增大,從而減小了回彈量。綜上可知,在常溫下增大恒定壓邊力可減小U形件的回彈。

編輯

和變沖壓速度可以有效地減小U形件回彈。

由于在遞增型壓邊力情況下,初期較小的壓邊力有助于壓邊處板料向凹模內(nèi)的流人,后期較大的壓邊力有助于凹模內(nèi)板料的充分變形;

而采用遞減型沖壓速度曲線情況下,初期較大的沖壓速度有助于側(cè)壁處板料迅速突破屈服強(qiáng)度進(jìn)行應(yīng)變強(qiáng)化而使得側(cè)壁處的變形抗力達(dá)到由壓邊力導(dǎo)致的板料流動(dòng)阻力

從而拉動(dòng)壓邊處板料向凹模內(nèi)流動(dòng)以獲得均勻變形,而后期較小的沖壓速度有助于板料變形過程中的位錯(cuò)充分括展,減小變形抗力以防止側(cè)壁拉伸斷裂。

均勻的應(yīng)變分布有助于減小U形件內(nèi)部的應(yīng)力梯度,從而減小回彈量。

綜上可知,當(dāng)采用階梯型壓邊力曲線時(shí),可以獲得最小的初期壓邊力和最大的后期壓邊力,最均勻的應(yīng)變分布可獲得最小的回彈量;

而采用沖壓速度曲線可以獲得最大的初始沖壓速度,在初期試樣不破裂情況下可以使U形件獲得均勻的應(yīng)變分布,從而獲得較小的回彈量。

因此,采用變沖壓速度和變壓邊力技術(shù)可以控制U形件回彈,而采用階梯型遞增壓邊力曲線結(jié)合較大變化區(qū)間內(nèi)的遞減型沖壓速度曲線可以獲得最小的回彈量。

由表4可知,在相同變沖壓速度加載曲線下,次壓邊力曲線獲得最大的回彈量,而階梯壓邊力加載曲線下回彈量最??;

而在相同壓邊力加載曲線下,隨著沖壓速度變化區(qū)間的減小,U形件回彈量增大,即沖壓速度曲線下的回彈量最小而C3沖壓速度曲線下的回彈量最大。

且對(duì)比表3和表4可知,采用變壓邊力

3結(jié)論

(1) 采用DYNAFORM中的Mat-36號(hào)材料模型建立的U形件的有限元回彈預(yù)測(cè)模型能較為準(zhǔn)確預(yù)

測(cè)高強(qiáng)鋼板DP590的回彈變形,其平均誤差小于7%且誤差波動(dòng)較小。

(2) 在恒定的壓邊力和沖壓速度條件下,較大的壓邊力可以獲得較大的U形件側(cè)壁和圓角變形,從而獲得較小的彈性變形在總變形中所占百分比,故導(dǎo)致較小的回彈量;而較小的沖壓速度對(duì)U形件回彈基本無影響。

(3) 采用遞增性壓邊力曲線和遞減型沖壓速度曲線都可以有效地控制U形件回彈以降低回彈量。

其中,采用階梯型壓邊力曲線結(jié)合較大變化區(qū)間內(nèi)的沖壓速度曲線可以獲得最小的U形件回彈。

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