铝框冲压件软模成形过程的数值模拟(一)

铝框冲压件软模成形过程的数值模拟(一)

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)

摘要:钣金成形过程中常会发生起皱、开裂缺陷,采用数值模拟技术进行反金成形过程仿真,可修正模具设计,是开展精密成形的方法之一。

针对模拟结果中工件出现的缺陷,提出了初步的改进方案,以橡皮囊液压成形为例,对成形过程的零件厚度变化

应力分布、起皱进行了数值仿真研究,从而控制了板料成形过程的缺陷,进一步修正了模具和板料,实现了无余量装配。

关键词:钣金零件;精密成形;数值模拟技术;橡皮囊中图分类号:TG 386 · 3 文献标识码:A

Numerical simulation Of the aluminum frame stamping process with the rubber die

SONG Yu-hong

Abstract:Wrinkling, cracking and springback Often occur during the sheet metal forming process. Numerical simulation technology is an effective method to modify the die design' eliminate the defects and guide the plan Of the precision forming process. During the stamping process With rubber dies' the thickness variation' stress distribution and wrinkling are analyzed in the numerical simulations · In order to control the defects,the improved processes are proposed based on the simulation results. This study is valuable to optimize the die structure and sheet metal size' and realize the zero-allowance assembly.

Keywords:sheet metal parts; precision stamping; numerical simulation; rubber die

引言

钣金成形技术是利用金属塑性变形的特点,通过一定方式对板料施加压力,使其产生塑性变形,从而获得所需要的各种形状零件

钣金件的成形方式有橡皮囊液压成形、蒙皮拉形、冲压成形等工,其成形技术广泛应用于航空及汽车企业。钣金件质量主要考虑的是尺寸精度和成形性能好坏。

随着制造技术的发展,对零件装配质量的要求明显提高,综合装配误差要求严格控制在较小的范围内,所以开展精密成形技术是一项迫切要求。

采用数值模拟技术,精确预测板料成形过程的应力分布、厚度变化和破裂行为,从而修正模具,是板料成形过程的发展趋势。

1数值模拟平台

钣金成形的计算机模拟技术已进人应用阶段,国外有许多比较成熟的商业化的软件可用于饭金成形过程的数值漠拟,目前的仿真软件大致可分为三类:

动力显式软件、静力显式软件和静力隐式软件〔气本文采用动力显式轨件 Abaqu ,利用中心差分算法,对饭金零件进行数值模拟。

本软件特.别适合于大形盖件的模拟计算,但它有固有的缺陷,即为了得到显著的计算优势,必须人为地放大真实的凸漠速度

2数值模拟实例

橡皮囊液压成形是利用橡皮囊内液体的压强通过一墚橡皮作为传力介质,橡皮囊作为性模具,将金属板材在刚性模具上成形的过程,如图1所示。

在成形过程中,橡皮既是传压介质,也起半模的作用,橡皮作用在模具上的载荷具有多向性,使刚性半模处于三向受压状态

模具在工作台上不需精确定位,压边力在变形过程中随流液压力的增加而增加0、在橡皮囊液压零件的实际生产中

该零件的弯曲半径区域的成形质量决定了整个零件的成形质量,本文以飞机框缘类零件为例进行数值漠拟馴究,模具的圆角半衿分别为5 m泐和mm。

2、1前置处理