鋁框衝壓件軟模成形過程的數值模擬(二)

鋁框衝壓件軟模成形過程的數值模(mó)擬(二)

Jul 07, 2022

 

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轉發自:模具技術

作者:宋育紅

(西安(ān)航空職業技術學院(yuàn)航空製造工程學(xué)院,陝西(xī)西安710089)

2、1前置處理(lǐ)

數值(zhí)模擬前置處(chù)垤包括以下幾(jǐ)個部分:

o)CAD模形建(jiàn)立 可以通過CAI)模形直接導人,也可以(yǐ)在軟件的前置處理界麵上建立·複雜模形一般均采用直接導(dǎo)人

以節省(shěng)時間,簡單模(mó)形可以(yǐ)直接建立(lì)·圖(tú)2給出(chū)框緣(yuán)零件(jiàn),初始板料的厚度為1. 5 mm;

其成形模具尺長度為750 mm,其截麵尺寸分別為:

第一組半徑為5 mm,第二組角半徑為 mm,如圖2(b)所示。圖3為框緣(yuán)零件的有限元模形(xíng)。

(2)材料特性(xìng)建立一(yī)一一材料特性是:

描述料變形的力學持征,通常采(cǎi)用板料拉裸真實應力應變曲線(xiàn)描述。

本文采用(yòng)詘合金的2,卜板.料和橡皮與模(mó)具間的摩擦因數為‰ 15,其材料醑性參敬如表1所示。

〈3)邊界條件建立一一一包括控製模具和板料的運動和摩擦。

模具固定,板料(liào)和橡皮為變形體,直接在橡皮上施加作用力,壓力為30 MP,橡皮運動的(de)速度

2,2計算濉(suī)程

采用動式祛:剝螫成過鏗考慮到橡庋成形過鏗是產準0過(guò):計,取(qǔ)身,嚇,設置(zhì)方(fāng)《忙降態屨性0 對版然成形身

2、3後過處聳(sǒng)一圖4顯示了不同圓角的零件在模具(jù)成形時的厚度分布圖0從 一圖一4中可以看出,圓角半徑為5 mm時一,零亻牛在兩側位置的厚度變化較為劇烈

但減薄率(lǜ)低於0、4%,中間區域較為均勻,厚度分布處一於L 491、L 502 mm,如(rú)圖4(a)所示;

當圓角半(bàn)徑為10 mm時,該零(líng)件在兩側位置的厚度變化(huà)較之前一種情況較為(wéi)緩和,但(dàn)減薄率低於(yú)0.25%,中間(jiān)阝肄的厚度(dù)分布史均勻

為分析了該件在成形的過程中應(yīng)力的分布圖(tú),如圖6所示。

板(bǎn)料在橡支的(de)壓力作用卞首先發生起皺,隨著壓力的增加,楫料逐漸貼模,最終符合模隻的形狀。

從圖0可以看出:當圓角平徑(jìng)為5、m時;

應力(lì)突罕(hǎn)的區域主要在零件的側邊,而且應力的變化量較大,在0一1 MPa範圍內;

當圓角(jiǎo)半徑為(wéi)10 n“時,應力突變的區域仍在零件的側,但應力(lì)的變化量較小,在0、37‰ 1 ¥Pa範圍內,中間區域應力分布均勻。

因此,模(mó)具的圓角半徑越大,應力的變化範圍變小拉深部(bù)分的起皺現象基本消失,零什(shí)表麵的起皺區域概率會增

以上采用動態顯式算法計算成形過程,其模(mó)擬結果(guǒ)與實際進行比較《如圖4所示,圓(yuán)角半徑為5增加圓角半(bàn)徑,可控製零(líng)件的起皺和開裂的產(chǎn)生,使得零件的厚度分布更(gèng)為均勻(yún),成形質量較好。

另外,觀察圖4(a)圖中的A點和(b)圖中的B點,該點均(jun1)為零件厚度變化最(zuì)劇烈的點,該兩點在成形過程(chéng)中的變化為別為圖5中的(a)圖和(b)圖

從圖5可以看出,板料凸彎邊(biān)由於受到壓應力作用發(fā)生增厚現象。

因而,起皺是凸彎靼的主要缺陷形(xíng)式,開裂的可能性m時,最(zuì)厚點的厚度為1,521 n、m,實際該點的厚度(dù)為'i.532 mm,其誤差為7,18%豐圓角(jiǎo)半徑(jìng)為10。

m時,最厚卓的厚度為L 517, m,實際(jì)該點的厚度為出防",其誤差為 0,鄴,且模擬中木厚度冚現的位置與實(shí)度出現(xiàn)的位寰塾本一致,能夠滿足模精度(dù),而且計算時間短、效率較高。

采用高溫退火:將製件加熱875、900 ℃,保溫 30 mm,隨爐冷卻40 min後取出。

通(tōng)過高溫退(tuì)火能起到消除上道工序的應力和軟化材料的作用。

采用低溫退火:將經過高溫退火的鉬件放在電阻爐中加熱至570 ℃左右,保溫(wēn)2 min,熱衝。

通過低溫退火起到軟化作用,即減(jiǎn)小了拉力,也(yě)提高了(le)鉬件的塑性,進(jìn)而減小零(líng)件橫向開裂。

3結論

采取車削處理的方法,在(zài)製件端口處(chù)車去1 n皿(mǐn)左右,消除端口部位的應(yīng)力集中點,然後再進(jìn)行下道工序的拉深。

(2)對於鉬件在(zài)深拉深過程中產生的橫向開裂,主要采取增大凸、凹模間隙(增大10%、 15%);

采用高溫退(tuì)火後,低溫退火進行熱衝的方法,提高(gāo)材料塑性,減少零件橫向開裂。

新工藝的采用,使深拉深鉬件(jiàn)成品率由原來的10%提高到85%以上

綜(zōng)合以上分析,不同(tóng)的工藝參(cān)數(shù)對成形(xíng)過程(chéng)較好的拉深件,就(jiù)需要綜合考慮各(gè)種工藝參數對成和結果影響(xiǎng)較大,且影響是多方麵的。

要獲得質(zhì)量形過程的影(yǐng)響,找到合適的工藝參數的組合(hé)。

參考文獻:

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鋁框衝壓件軟模成形過程的數值模擬(一)
探討控製(zhì)深拉延衝壓件開裂和起皺問題的方法(一(yī))
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