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机械网--模切板刀片复合弯曲成形中的回弹研究

发布时间:2021-11-18 11:00:53 阅读: 来源:剥线机厂家

摘要:复合曲折成形是1种高柔性的板料成形工艺。利用有限元方法分析了模切板刀片的复合曲折成形,对成形进程中的回弹进行了研究。建立了外环转角与曲折回弹角度的关系,分析了内环圆角半径对回弹的影响,对模切板刀片的成形具有1定的指导意义。关键词:模切板;曲折成形;回弹;有限元方法1、引言包装、玩具、汽车等工业部门中要大量使用模切板,模切板刀片是由弹簧钢片经复合曲折成形而成。复合曲折成形就是利用设备对金属板料多次曲折,在曲折进程中控制每次曲折的角度、板料的进给量等参数,从而得到复合曲折的异形件的1种工艺。复合曲折成形属积累局部成形,它不需模具,生产柔性大,只要通过控制公道的工艺参数即可使板料的侧面形状逼近复杂的曲线形状如图1,而且可实现成形进程的自动控制,特别适合小批量、多品种的模切板刀片的生产。图1S型模切板刀片的有限元仿真结果

回弹是金属板料曲折成形的1个主要缺点。由于金属板料在曲折成形时总是伴随着弹性变形,因此卸载后的回弹不可避免。如何预测曲折成形卸载后的回弹大小,以提高产品的尺寸精度就变得异常重要。由于影响回弹的因素很多,因此利用常规的方法计算回弹值比较困难。金属材料曲折成形有限元模拟技术的发展为解决这1问题提供了强有力的手段,利用有限元分析可实现对曲折成形进程的仿真,从而分析和预测曲折进程中缺点的产生和发展。2、模切板刀片复合曲折成形进程图2为模切板刀片复合曲折成形示意图。模切板的刀片由厚度为0.71mm的弹簧钢板曲折而成,板料在内环中以1定的进给量间歇送进,外环绕内环往复旋转,旋转到1定角度后与板料接触迫使其产生曲折变形,外环不同的旋转角度使板料产生不同的复合曲折变形,控制外环每次的旋转角度就可以够成形所需形状的刀片。只要在成形进程当选择合适的进给量、单次的曲折角度等就可以够使截面形状逼近复杂的曲线形状不能强拆的情况有哪些。由于经多次曲折,每次曲折后都要产生回弹,如不加以控制,由于回弹酿成的积累误差将很大,严重影响了刀片的成形精度。图2模切板刀片复合曲折成形示意图1城管强拆需要法院批准吗.板料2.内环3.外环α1-板料曲折角(回弹前)α-板料曲折角(回弹后)

3、模切板复合曲折成形中的回弹分影响回弹的因素很多,例如材料的机械性能、板料的几何尺寸、曲折半径的大小等。利用有限元分析可综合考虑以上各种因素的影响,从而较准确地计算回弹值。由于板料的宽度远大于其厚度,因此模切板刀片的曲折变形属平面应变问题,可将其成形进程简化为2维问题进行分析。本文利用大型非线性有限元软件MARC对模切板刀片曲折成形进程中的回弹进行了分析。建立了外环转角、内环圆角半径与板料回弹角度的关系。1.外环转角与板料回弹角度的关系图3表示出了外环转角θ(在1次曲折进程中,外环从初始位置到曲折结束时所转过的角度)与板料曲折回弹角度Δα(Δα=α-α1)的关系,其中点划线为其拟和曲线。在较小的外环转角下,曲折变形小,回弹也较小;随着外环转角的逐渐增大,板料的曲折变形加重,其回弹也随之增大,但随着曲折角度的进1步增大,回弹值却有所降落,这主要是由于随着塑性变形的进1步加重,弹性变形在全部变形中所占的比重降落,从而使板料的回弹值降落。从图3看出,当外环转角为45°时,板料曲折回弹角度到达9.4°房产被拆迁应注意什么,因此回弹对全部复合曲折成形精度影响极大,必须加以控制。图3外环转角θ与板料曲折回弹角度Δα的关系

由于考虑了回弹对成形的影响,这样根据所建立的外环转角θ与板料曲折回弹角度Δα的关系,在模切板刀片复合曲折成形进程中控制外环的转角,即可得到较为精确的曲折角度,减小回弹对成形精度的影响。2.内环圆角半径与板料回弹角度的关系在模切板成形进程中,内环圆角半径R对其影响很大。在外环转角相同的情况下,R值小时,所获得的板料曲折角度小于R值大时的板料曲折角度,即小的R值时能使板料产生较大的曲折变形;另外1方面,R值小时,卸载后板料相应的回弹角度增大如图4。图4内环圆角半径与板料回弹角度的关系1.内环2.板料3.内环圆角半径

1般来说,希望在外环转角相同的情况下获得较大的曲折角度,因此R值在允许的范围内应尽量取小值,对回弹则根据所建立的外环转角θ与板料曲折回弹角度Δα的关系,调解外环转角加以补偿。4、结论(1)根据所建立的外环转角θ与板料曲折回弹角度Δα的关系,在模切板的复合曲折成形进程中,控制外环转角即可补偿回弹对成形精度的影响,从而可大大提高模切板刀片的成形精度。(2)在1样的外环转角下,减小内环圆角半径R,可获得较大的曲折变形,但相应的回弹角度也增大。参考文献1王孝培.冲压手册(第2版).北京:机械工业出版社,1990.2肖军,李尚健.金属材料曲折成形计算机模拟进展.塑性工程学报,1997,4(2):3~7(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章