翻邊工藝模擬分析及優(yōu)化.pdf

1、翻邊成形工藝是板材成形工藝中比較重要的一種方法,如今廣泛的應用在航空航天及汽車等行業(yè)里面。而翻邊類型中以圓孔翻邊最為普遍,當翻邊高度過大時成形容易產生破裂的缺陷,因此對圓孔翻邊的成形性能的研究有著重要的意義。目前,隨著計算機模擬技術的不斷發(fā)展,更多的研究人員都選擇了使用計算機有限元模擬的方法來探討板料成形工藝。計算機數值模擬技術可以提前預測存在的尺寸結構等問題和缺陷的產生,并有效地進行改進,從而縮短了生產周期,降低生產成本。而針對該現象

2、,本文采用板料有限元模擬軟件DYNAFORM及ABAQUS對翻邊進行模擬。
　　 長期以來,沖壓理論及工程應用均按平衡方程式rdσ,/dr+(σr-σθ)=0推導圓孔翻邊過程中變形區(qū)應力的分布規(guī)律,但這種平衡方程是在不考慮翻邊過程中材料發(fā)生的厚度變化為前提條件建立的。按這種方式分析翻邊變形區(qū)的應力、應變和求解翻邊變形力,雖然方法簡便適用,但與翻邊區(qū)域厚度顯著改變這一事實明顯不符,同時對影響翻邊成形過程的各種因素的估計過于粗糙,其

3、計算結果與生產實際存在較大的誤差。因此,考慮變形過程中材料厚度變化這一因素,運用更實際的圓孔翻邊平衡微分方程來進行應力、板厚與徑向半徑的關系式的推導顯得十分必要,并且具有一定的理論意義和實際意義。
　　 影響圓孔翻邊質量的因素很多,從凸模形狀,板料的厚徑比到坯料的材料性能,生產的工藝參數等。通過有限元分析軟件DYNAFORM對整個圓孔翻邊過程進行模擬,并改變凸模形狀即采用拋物線型凸模、圓錐形凸模及球型凸模來進行圓孔翻邊,在同一條

4、件下將其與圓柱形凸模進行對比分析,并改變不同的厚徑比得到不同的翻邊極限系數,闡明采用不同形狀的凸模和不同厚徑比對翻邊極限產生的影響。
　　 為了探討不同的材料性能參數和工藝參數對翻邊的影響,本文選取了四個材料性能參數和工藝參數對其進行正交試驗,從而獲得對圓孔翻邊厚度變薄率影響最大的因素。并利用有限元分析軟件DYNAFORM對其進行模擬,得到不同因素下的最大翻邊變薄率,從而進行比較找到對翻邊板料變薄影響最大的因素。對以上各種影響圓