铝框冲压件软模成形过程的数值模拟(二)

铝框冲压件软模成形过程的数值模拟(二)

Jul 07, 2022

 

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转发自:模具技术

作者:宋育红

(西安航空职业技术学院航空制造工程学院,陕西西安710089)

2、1前置处理

数值模拟前置处垤包括以下几个部分:

o)CAD模形建立 可以通过CAI)模形直接导人,也可以在软件的前置处理界面上建立·复杂模形一般均采用直接导人

以节省时间,简单模形可以直接建立·图2给出框缘零件,初始板料的厚度为1. 5 mm;

其成形模具尺长度为750 mm,其截面尺寸分别为:

第一组半径为5 mm,第二组角半径为 mm,如图2(b)所示。图3为框缘零件的有限元模形。

(2)材料特性建立一一一材料特性是:

描述料变形的力学持征,通常采用板料拉裸真实应力应变曲线描述。

本文采用诎合金的2,卜板.料和橡皮与模具间的摩擦因数为‰ 15,其材料醑性参敬如表1所示。

〈3)边界条件建立一一一包括控制模具和板料的运动和摩擦。

模具固定,板料和橡皮为变形体,直接在橡皮上施加作用力,压力为30 MP,橡皮运动的速度

2,2计算濉程

采用动式祛:剥螫成过铿考虑到橡庋成形过铿是产准0过:计,取身,吓,设置方《忙降态屨性0 对版然成形身

2、3后过处耸一图4显示了不同圆角的零件在模具成形时的厚度分布图0从 一图一4中可以看出,圆角半径为5 mm时一,零亻牛在两侧位置的厚度变化较为剧烈

但减薄率低于0、4%,中间区域较为均匀,厚度分布处一于L 491、L 502 mm,如图4(a)所示;

当圆角半径为10 mm时,该零件在两侧位置的厚度变化较之前一种情况较为缓和,但减薄率低于0.25%,中间阝肄的厚度分布史均匀

为分析了该件在成形的过程中应力的分布图,如图6所示。

板料在橡支的压力作用卞首先发生起皱,随着压力的增加,楫料逐渐贴模,最终符合模只的形状。

从图0可以看出:当圆角平径为5、m时;

应力突罕的区域主要在零件的侧边,而且应力的变化量较大,在0一1 MPa范围内;

当圆角半径为10 n“时,应力突变的区域仍在零件的侧,但应力的变化量较小,在0、37‰ 1 ¥Pa范围内,中间区域应力分布均匀。

因此,模具的圆角半径越大,应力的变化范围变小拉深部分的起皱现象基本消失,零什表面的起皱区域概率会增

以上采用动态显式算法计算成形过程,其模拟结果与实际进行比较《如图4所示,圆角半径为5增加圆角半径,可控制零件的起皱和开裂的产生,使得零件的厚度分布更为均匀,成形质量较好。

另外,观察图4(a)图中的A点和(b)图中的B点,该点均为零件厚度变化最剧烈的点,该两点在成形过程中的变化为别为图5中的(a)图和(b)图

从图5可以看出,板料凸弯边由于受到压应力作用发生增厚现象。

因而,起皱是凸弯靼的主要缺陷形式,开裂的可能性m时,最厚点的厚度为1,521 n、m,实际该点的厚度为'i.532 mm,其误差为7,18%丰圆角半径为10。

m时,最厚卓的厚度为L 517, m,实际该点的厚度为出防",其误差为 0,邺,且模拟中木厚度冚现的位置与实度出现的位寰塾本一致,能够满足模精度,而且计算时间短、效率较高。

采用高温退火:将制件加热875、900 ℃,保温 30 mm,随炉冷却40 min后取出。

通过高温退火能起到消除上道工序的应力和软化材料的作用。

采用低温退火:将经过高温退火的钼件放在电阻炉中加热至570 ℃左右,保温2 min,热冲。

通过低温退火起到软化作用,即减小了拉力,也提高了钼件的塑性,进而减小零件横向开裂。

3结论

采取车削处理的方法,在制件端口处车去1 n皿左右,消除端口部位的应力集中点,然后再进行下道工序的拉深。

(2)对于钼件在深拉深过程中产生的横向开裂,主要采取增大凸、凹模间隙(增大10%、 15%);

采用高温退火后,低温退火进行热冲的方法,提高材料塑性,减少零件横向开裂。

新工艺的采用,使深拉深钼件成品率由原来的10%提高到85%以上

综合以上分析,不同的工艺参数对成形过程较好的拉深件,就需要综合考虑各种工艺参数对成和结果影响较大,且影响是多方面的。

要获得质量形过程的影响,找到合适的工艺参数的组合。

参考文献:

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