反光镜拉深成形有限元分析与工艺分析(3)
时间:2017-05-07 14:27 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
矩形盒形零件的拉深在变形性质上与圆筒形零件相同，毛坯变形区也是受一拉-压应力状态的作用。但是，与圆筒形零件的拉深相比，其间最大的差别是拉深件周边上的变形是不均匀的。 矩形抛物面可看成由旋转抛物面被两平行（或成较小倾角）平面剖切所得。它兼有旋转抛物面与矩形件的特点。分析其冲压工艺性，拉深成形时材料流动是极不均匀的,如图2.1所示。 1） 由图2.1可知材料边缘在长度方向中间部位流动的较多，而在四个角处的流动的则较少。 2） 由图2.2可知矩形抛物面在拉深时四个圆角部分的应变较大，拉深变形较严重；而底部应变较小，变形很少。 图2.1矩形抛物面的材料流动 图2.2矩形抛物面的拉深应变图 所以下面的设计必须设法在长度方向减少材料的流动性，从而使材料的流动趋于均匀；四个圆角部位需要设法减少变形，同时适当的增大底部的变形，从而获得较理想的成形质量。 2.2影响拉深成形的主要因素 2.2.1毛坯的几何参数 毛坯的初始形状与尺寸（包括板的长宽与厚度）是影响成形效果的重要因素之一。毛坯形状与尺寸设计的合理，可以明显改善冲压过程中材料的流动，从而明显降低拉裂、起皱发生的可能性，提高零件的成形性。合理的毛坯形状与尺寸，不仅可以弥补材料本身成形性的不足，也可以在一定程度上补偿模具设计制造上的欠缺，减少修模次数，降低废品率。 2.2.2压边力 压边力是冲压成形过程中影响冲压件成形质量的重要工艺参数，它是通过增加材料中的拉应力来控制材料流动的。合适的压边力能防止方盒件成形中起皱和破裂的过早出现，获得较好的成形质量。 传统的压边力控制方法有两种，一种是基于单动压力机的，主要由弹性装置、气垫和液压垫来控制压边力。另一种是基于双动压机，由独立的滑块驱动压边圈，控制压边力，一般压边力不随拉伸行程变化。这两种方法控制下的压边力变化很小或基本不变化的，这种恒定的压边力控制方法制约了板料的成形性能，同时也影响了冲压件的成形精度，因此变压边力技术便发展了起来。变压边力技术是指在薄板成形过程中，压边力大小随位置和凸模行程而发生变化。它不仅显著提高冲压件的成形性能，减少和消除冲压成形过程中出现的起皱、开裂和回弹等缺陷，而且可以增加冲压件成形过程中的稳定性，减少冲压件的尺寸波动。特别是随着汽车轻量化步伐的不断加大，新材料（铝合金板）、新工艺在车身上的使用量逐步增加，导致成形能力下降、回弹大、定形性能差，采用传统的恒压边力控制措施难以获得所需要的冲压件质量，因而使得变压边力控制技术对改善这些材料的成形性能，提高其成形精度的作用越发明显。 2.2.3模具几何参数 一般来说，模具圆角半径取值太小，直接影响零件的成形质量，较大的模具圆角半径有利于增大成形的安全区域。圆角半径的大小影响板料通过圆角时的张力，圆角半径越小板料的张力越大，板料的变形越大。圆角半径太小，板料变形过程中材料流动困难，导致零件过早破裂。同时合理的转角半径，对于提高成形质量也有很大的影响，如果转角半径过小，材料容易破裂。 凹模圆角半径较凸模圆角半径来说对板料的影响更大，不同的凹模圆角半径会导致板料流入凹模的速度不同，凹模圆角半径越大，板料越容易流入模腔，易于板料成形；反之，凹模圆角半径越小，板料成形阻力大，板料容易破裂。拉深凹模的圆角半径按经验公式： (责任编辑：qin) |