關(guān)于沖鍛成形過程強力拉深增厚工藝的有限元分析-wenkub.com
2025-06-13 03:10 本頁面
【正文】 (4) 隨著壓環(huán)速度的增加，凸模最大載荷呈現(xiàn)先下降再上升的趨勢。但由于開始階段推力的增大占主導(dǎo)地位，因此曲線會呈下降趨勢；但壓環(huán)速度增大到一定程度時，由于增厚使摩擦阻力的增大占主導(dǎo)，導(dǎo)致凸模載荷增加，表現(xiàn)出曲線開始呈現(xiàn)上升趨勢，故圖15的各條曲線會呈現(xiàn)出先下降再上升的趨勢。凸模與凸凹模間隙越小，對金屬流入內(nèi)壁的摩擦阻力也就越大。如果間隙小于一定值，則材料因堆積在在凸凹模的內(nèi)圓角處，使材料流動阻力增大，導(dǎo)致工件被拉裂。凸模與凸凹模間隙越大，則錐形件的小端直徑與大端直徑比值越小，拉深時板坯料中間部分（即凸模作用區(qū)域）的承載能力越小，變形不均勻加劇，導(dǎo)致最后零件壁厚分布越加不均勻。圖14 壓環(huán)速度與工件內(nèi)壁圓筒最大厚度關(guān)系圖 凸模與凸凹模間隙對增厚程度及壁厚分布均勻性的影響從圖12和14可見。圖12 壓環(huán)速度與工件最小厚度關(guān)系圖圖13 最小厚度位置（，壓邊力300kN，壓環(huán)速度2991mm/s）壓環(huán)速度與工件內(nèi)壁圓筒的最大厚度關(guān)系如圖14所示。工件最小厚度在凸模圓角與頂面相切處（如圖13），說明壓環(huán)使最小厚度位置發(fā)生了轉(zhuǎn)移，表明壓環(huán)能有效促進材料由外壁向內(nèi)壁流動。在采用弧形壓環(huán)與壓邊圈時，由于弧形的約束，有效的保證了材料流動的唯一性，即外壁材料流經(jīng)凸凹模的外、內(nèi)圓角，并在凸模的拉力作用下成形中間圓筒，而不會產(chǎn)生折疊。 圖8 正向拉深結(jié)果 反向拉深 壓環(huán)、壓邊圈形狀尺寸變化對反向拉深的影響為了解壓環(huán)、壓邊圈的形狀尺寸對反向拉深的影響，設(shè)計如圖9所示的壓環(huán)、壓邊圈，其模擬結(jié)果如圖10所示。表4 各組模擬試驗的間隙值組別abcde間隙值（mm）壓邊力（kN）3003003003804504 模擬結(jié)果及分析 正向拉深壓邊圈起著控制材料流動，防止起皺的作用。 a)截面厚度圖 b)成形極限圖圖6 常規(guī)拉深由于采用常規(guī)反向拉深工序不能在一個工步內(nèi)拉深得到需要的零件，同時，也為了達到在反向拉深工序中實現(xiàn)內(nèi)壁圓筒增厚的目的，因此，采用強力拉深成形工藝，也即在反向拉深的同時，對外側(cè)壁施加向下的推力，以促進外側(cè)壁金屬流向內(nèi)側(cè)壁。經(jīng)工藝分析，可見處于窄凸緣圓筒件拉深的一次拉深成形范圍[5]。圖2 零件示意圖3 模擬參數(shù)Dynaform是專用于板料成形模擬的軟件，可以預(yù)測成形過程中板料的破裂、起皺、減薄、劃痕、回彈，評估板料的成形性能。（2）反向拉深工序，拉深到一定高度，形成反向圓筒。近年出現(xiàn)了一些利用板坯料進行鍛造的研究[14],但均只是采用了板坯料來進行鍛造，不同于本文提出的先拉深空間形狀后增厚局部的沖鍛成
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