激光復合造型模具拉延成形性能及回彈的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代塑性加工技術的進步,復雜形狀零件和難變形板料成形的需求越來越大,對模具的設計制造提出了更高的要求。模具性能和摩擦磨損是影響材料成形成敗的關鍵因素之一,因此迫切需要根據(jù)模具使用性能要求,主動設計模具表面結構和形貌(包括宏觀結構、亞結構和微結構),軋輥激光毛化技術的研究和實際應用已經表明,激光毛化技術在金屬板料塑性成形方面的有效性和應用潛力。利用激光微造型技術潤滑減摩特性,在摩擦副表面優(yōu)化設置規(guī)則微觀幾何形貌(微凹腔和溝槽),這些微

2、觀形貌能形成微壓力室,可以顯著改善潤滑狀況。
　　 本文介紹了一種在拉延模具表面采用激光復合造型處理的新技術,即在模具表面需增大摩擦的區(qū)域進行激光毛化處理、需減小摩擦的區(qū)域進行激光微造型處理,以改變模具表面微觀形貌,獲得不同的摩擦特性,有效地控制模具表面區(qū)域化摩擦狀況,達到控制板料流動,獲得更均勻分布,更良好的板料成形性能的目的。
　　 本文選用筒形件作為激光復合造型拉延成形數(shù)值模擬的研究對象,系統(tǒng)地研究了模具表面區(qū)域摩

3、擦特性對板料拉延成形性能及回彈的影響規(guī)律,通過有限元分析軟件給出了模型的幾何描述,接觸摩擦系數(shù)選擇,在板料成形過程中,分析了激光復合造型模具區(qū)域摩擦對凸緣面和筒底材料流動的影響特點,揭示了區(qū)域摩擦特性對危險區(qū)域板料拉裂和起皺失穩(wěn)的影響規(guī)律,指出了造型模具與未造型模具對板件回彈的不同影響,給出了通過板料成形數(shù)值模擬與均勻設計方法相結合對筒形件成形工藝參數(shù)進行模擬的優(yōu)化結果,優(yōu)化后的模擬結果在提高板料流動性能和抑制厚度變化方面取得較理想的效

4、果。對進一步設置和優(yōu)化復合造型工藝參數(shù)具有重要的指導意義。
　　 最后,通過在錐形模具表面進行激光復合造型處理,即在凸模圓角處采用激光毛化處理、在凹模圓角處采用激光微造型處理,對成形鋸片進行實際成形實驗,對其進行拉延成形性能及回彈的研究,得到造型模具拉延成形板件相對于未造型時拉延成形板件,具有板件厚度更加均勻、最大減薄率大大降低、抗起皺失穩(wěn)性能顯著提高、錐底角度的回彈量顯著減小等特征。說明了激光復合造型技術在拉延模具板料成形上的