DYNAFORM矩形拼焊件拉深成形有限元分析与工艺正交优化(8)
时间:2017-04-08 17:49 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
(2)由于薄厚两侧母材的承载能力不一样，将导致拉深过程中材料流入和焊缝两侧材料变形不均匀,产生焊缝移动，加剧薄侧材料的应变集中，从而降低整块板料的成形性能。因此，需要选择合适的模具来解决这些问题， 为了使得差厚拼焊板料能够与模具充分接触，可选择将压边圈和凸模改造分块式；分块式压边圈则由于薄厚两侧材料所受的压边力可以分别调节，因而能够同时防止起皱和破裂的提前发生。 4 矩形拼焊板盒形件冲压成形的仿真分析及正交优化 本仿真采用分块式压边圈，它不但可以使得差厚拼焊板料能够与模具充分接触,还可以针对两侧材料流动性的不同施加不同的压边力，从而更好的防止起皱。影响冲压成形性能有很多因素，其中影响最大的也是最主要的包括：压边力，凸模圆角半径，板厚比，冲压速度，焊缝位置。首先冲压速度应该先讨论，因为冲压速度直接影响到冲压过程的快慢，冲压成形的质量，过大的冲压速度会造成计算误差较大，容易出现破裂。其次要研究压边力对冲压成形的影响，过小的压边力会使冲压过程中容易出现起皱，变形；过大的压边力则容易出现破裂。接下来是研究凸模圆角半径对变形结果的影响。因为前三个因素都是外加条件所以应先讨论，最后是研究板料本身的性质，如板厚比和焊缝位置。因此，仿真试验顺序安排如下： （1）研究冲压速度对变形结果的影响， （2）研究压边力大小对变形结果的影响， （3）研究凸模圆角半径对变形结果的影响， （4）研究板厚比对变形结果的影响， （5）研究焊缝位置对变形结果的影响。 4.1 冲压速度对成形的影响分析 冲压速度对拉深的成形效果有着重要的意义，冲压速度不能过慢也不能过快，合理的冲压速度不但可以防止起皱的现象，还能提高成形效果。不同冲压速度分析方案如下： （1）凸、凹模的间隙为1.4t，凸模圆角半径为10mm，凹模圆角半径为10mm； （2）压边力组大小为P1=170KN，P2=200KN，拉深深度为30mm； （3）材料参数如表3.1；摩擦系数0.15； （4）焊缝居中，板厚比为1.4mm/1.0mm，不同冲压速度见下表4.1。 根据上述的参数设定在DYNAFORM中进行分析，分别采用不同冲压速度进行模拟，模拟试验结果如表4.1所示： 表4.1不同冲压速度下的实验数据表 冲压速度（mm/s） 1500 2000 3000 4000 最大变薄率（%） 21.470 20.885 20.938 20.657 最大变厚率（%） 3.332 3.129 3.203 3.145 最大应力（Mpa） 372.450 368.467 365.747 405.835 最小应力（Mpa） -378.870 -385.072 -385.782 -388.308 最大应变 0.103 0.099 0.100 0.099 最小应变 -0.445 -0.447 -0.453 -0.450 焊缝移动量（mm） 2.407 2.257 2.302 2.722 成形效果 好 最好 好 好 不同冲压速度下的试验数据图如图4.1所示： (a)厚度变化试验数据图 (b)应力变化试验数据图 (责任编辑：qin) |