带预制孔冲压件的临界变形机理研究(一)

带预制孔冲压件的临界变形机理研究(一)

Apr 25, 2022

 

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来源:机械设计与制造 2017年 1 1

 

作者:张国智

(新乡学院机电工程学院,河南新乡453003)

摘要:研究带预制孔冲压件拉深成形中预制孔径对成形的影响。

建立了翻边极限理论模型,对典型尺寸零件的计算结果与实验误差为13·97%

由此验证了理论模型的准确性,此外,建立了翻边和拉深成形的广义有限元模型,通过对不同压边力极限翻边预制孔径拉深成形的计算

可知,压边力较小时在翻边之初存在较小的拉深变形,通过对不同小于极限翻边预制孔径拉深成形进行了计算,可知,预制孔在拉深之初存在较小的边变形。

探究的变形规律可为冲压工艺控制提供了方法和依据。

关键:预制孔;冲压;拉深;翻边;压边力;有限元中图分类号:TH16;TG31文献标识码:A文章编号:1001一3997(2017)11一0034一03

Study on Critical Deformation Mechanism Of the Punching Part with the Prefabricated Hole

ZHANG Guo—zhi

(Mechanical and Electrical Engineering College,Xinxiang University,He ' nan Xinxiang 453003,China)

智能制造技术的发展,已经促进了各个行业的发展,如物联网的应用[1]以及智能机器人的应用,人们越来越强调对工程实际的预测仿真和机理的认知,逐渐取代了传统的仅依靠经验根据安全系数的设计开发模式

进而有效地避免了以浪费资源来提高强度或减少材料而导致破坏等故障的发生频率,这也满足了新世纪高端制造业的发展需求,因而,近年来围绕此方面的研究也成为了全世界机械制造领域的研究热点之一

 

编辑

对于忡压工艺而言,要想实现智能化,必须对冲压工艺进行精确的控制,因而,关于精密冲压工艺“及冲压工艺力学机理阎的研究一直是研究热点。

在冲压工艺中,拉深和翻边工艺应用较为广泛,近年来,关于翻边模具优化设计圈、拉深翻边复合成形工艺参数优化复杂零件多工位成形工艺模拟叭盒形件工艺控制[9]的研究得到了广大学者和工程技术人员的关注,得到了很大的进展。

但对于预制孔坯料在冲压过程中变形的精确预测和成形机理的研究尚不深人。

据此,结合有限元仿真方法,深人、系统地研究预制孔直径和压边力对冲压成形质量的影响规律及该类型零件的冲压成形的力学机理。

2翻边极限理论模型的建立

2.1典型零件简介

所研究零件冲压示意图,如图1所示。板料材料为厚度为Imm的A3钢板。

根据模具设计手册各个设计参数,如表1所示。

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并且查得临界翻边的预制孔直径为68mmo当预制孔直径<68mm时,发生的主要是拉深变形,得到的是带预制孔的拉深件;

2,2模型的建立及计算结果的验证

当拉深的压边力等于翻边力时,是翻边的极限临界值,即:

式中:D以,d山,/一平板坯料的外径,翻边后直径,平板坯料预制孔直径,凹模圆角半径,板料厚度“,q一板材的屈服应力,单位压边力由表1的冲压的几何尺寸参数,各个几何参数为:佻147mm, dF99mm,rF55mm,t=1mm材料选取Q235钢