關(guān)于沖鍛成形過程強力拉深增厚工藝的有限元分析(文件)
【正文】 壓環(huán)速度與凸模載荷曲線中，a所對應的曲線在最上方，c在最下方，b處在中間。圖15 壓環(huán)速度與凸模載荷關(guān)系圖5 結(jié)論(1) 壓環(huán)、壓邊圈的形狀尺寸影響反向拉深的結(jié)果，弧形結(jié)構(gòu)的壓環(huán)、壓邊圈，因材料流動受到約束，反向拉深結(jié)果最好。凸模與凸凹模間隙越小，凸模載荷越大。(3) 隨著壓環(huán)速度的增加，工件最小厚度單調(diào)遞增，但同拉深增厚一樣，最小厚度的增大也存在一個極值。因此，推力與摩擦阻力的綜合作用，影響到成形載荷的大小。凸模拉力和壓環(huán)推力促使材料向內(nèi)壁圓筒流動。凸模與凸凹模間隙越大，能流經(jīng)的增厚材料的厚度也越大。而錐形件變形主要集中在零件底部向錐面過渡的圓角附近（即凸模圓角處），變形不均勻性嚴重。受工件成形性的限制，壓環(huán)速度存在一個極值，故工件內(nèi)壁圓筒的最大厚度也存在一個極大值。當過于增大壓環(huán)速度，流動阻力大于材料抗拉強度時，便會發(fā)生拉裂現(xiàn)象。 a)中間過程 b)最后結(jié)果圖11 采用壓環(huán)圓角、壓邊圈倒角的不足 壓環(huán)速度對壁厚的影響壓環(huán)速度與工件外壁最小厚度關(guān)系如圖12所示。圖9 不同形狀的壓環(huán)、壓邊圈a)壓環(huán)、壓邊圈為平面圓環(huán)b) 壓環(huán)圓角、壓邊圈倒角c) 壓環(huán)、壓邊圈圓角圖10 不同形狀尺寸壓環(huán)、壓邊圈的模擬結(jié)果采用弧形壓環(huán)與倒角式壓邊圈時，雖然能始終保證材料由外壁流向內(nèi)壁圓筒，但是倒角使得壓邊圈與凸凹模間的間隙不均勻，形成一個自由的小三角形空腔，材料容易在此處彎曲甚至堆積（如圖10（b）及圖11所示），增大了材料的流動阻力。壁厚減薄較小的正向拉深，有利于后續(xù)反向強力拉深。圖7 強力拉深成形工藝表3 反向拉深參數(shù)設置合模工序拉深工序凸模固定凸模5000mm/s凸凹模固定凸凹模固定壓邊圈2000mm/s壓邊圈300kN壓環(huán)固定壓環(huán)運動速度遞增凹模固定凹模50kN結(jié)束控制結(jié)束控制為了研究凸模與凸凹模間隙對成形的影響，本文設計了5組不同間隙值和壓邊力（見表4）的模擬試驗：除模型中凸模與凸凹模間隙值、壓邊力不同外，各組其它參數(shù)設置均相同。模擬中，坯料選用正向拉深后的數(shù)據(jù)文件。 正向拉深正向拉深過程工件示意圖如圖3所示，模擬模型如圖4所示。因此，在反向拉深時，對外壁同時施加推力，促使材料從外壁流向內(nèi)壁，通過控制推力與反向拉深速度，促使內(nèi)壁增厚，以實現(xiàn)強力拉深增厚。工藝過程為：（1）正向拉深工序，從平板坯料變形為一定深度的圓杯形，初步完成零件的外部薄壁形狀。圖1 沖鍛成形與焊接成形的比較a)與c)為沖壓后焊接成形；b)與d)為沖壓鍛造整體成形與
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