研究多角度U 型彎曲件沖壓回彈

時間：2013-02-20作者：深圳市騰暢模具五金有限公司瀏覽：20

板料成形過程中，不可避免地會出現(xiàn)回彈現(xiàn)象， 降低了零件尺寸精度并增加了試模、修模、校形的工 作量，延長生產(chǎn)周期的同時提高了生產(chǎn)的成本。這種 現(xiàn)象在U 形多角度沖壓件中較為明顯。基于U 形多 角度沖壓件在各種工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用， 對其如 何有效減小回彈的研究甚是關(guān)鍵， 同時對往后設(shè)計 模具有一定的指導(dǎo)意義。 多角度彎曲沖壓件的回彈是一種高度非線性問 題，其影響因素較多。通過對各種影響因素的研究對 比， 我們可以發(fā)現(xiàn)模具型面的彎曲角度對零件回彈 的影響較為明顯。由于回彈方向和回彈量都無法控 制， 用解析方法和實驗方法也較難準確和經(jīng)濟地加 多角度U 型彎曲件沖壓回彈的研究 孟允1 ，程培元1，彭勇2，趙永俊1 （1．武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，武漢430070；2. 東風(fēng)模具沖壓技術(shù)有限公司，武漢430056） 摘要：回彈是金屬沖壓成形加工工藝中一種常見且較難控制的技術(shù)問題，多角度U 型彎曲件的沖壓回彈較是如此。 論文利用正交試驗方法，并借用DYNAFORM 有限元分析軟件對一個具體的實例進行分析研究的成果，對于**相 近沖壓件的生產(chǎn)工藝具有一定的指導(dǎo)意義。 汽車科技*2 期2010 年3 月 以計算， 因此本文利用有限元分析軟件DYNAFORM 將其回彈前后的變化用數(shù)據(jù)直接表示出 來。 鑒于實際生產(chǎn)中零件的復(fù)雜程度不等， 本文選 取4 段折彎零件為代表加以研究， 在選擇改變的角 度參數(shù)組合方面要比簡單U 形零件復(fù)雜得多。以4 個角度為試驗因素進行正交試驗， 用較少的試驗次 數(shù)以求尋找出一組較佳模具型面使板料回彈較小， 達到生產(chǎn)標準。 1 實驗參數(shù) 圖1 為試驗采用的多角度U 型沖壓件立體模 型。其材料為HSLA350 的板料，厚度為1.50 mm，工 件毛坯長度Ls=800 mm，寬度B=25 mm。該零件原始 模型角度分別為α1=121° 、α2=162° 、α3 =172° 、α4= 104°。零件**部定位距離L=468 mm，其設(shè)計標準定 位距離為L0=434 mm。圖2 為零件平面參數(shù)圖。 圖1 沖壓件立體模型 圖2 零件平面參數(shù)圖 圖3 為導(dǎo)入DYNAFORM 軟件后，生成的上模 （毛坯上方結(jié)構(gòu)）、毛坯（中間長方形結(jié)構(gòu)）及下模 （毛坯下方結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)模型，上模、毛坯及下模均進 行了網(wǎng)格劃分。下模下方的長方形結(jié)構(gòu)為導(dǎo)入的 毛坯數(shù)模。在模擬中選取上模和下模單位網(wǎng)格劃 分大小均為10，毛坯單位網(wǎng)格劃分大小為1.5。沖 壓速度為5 000 mm/s。 圖3 模具結(jié)構(gòu)模型 2 正交實驗 2.1 正交試驗方案的** 由于該零件為4 段折彎零件， 因此要同時考慮 α1、α2、α3、α4 對零件回彈的影響。根據(jù)其原始角度，在 不改變其大致形狀的前提下， **角度正交試驗因 素表，見表1。依據(jù)表1 選用L16（44）正交表**試驗 計劃， 利用UG 軟件對原始模型進行更改， 在DYNAFROM 中模擬16 次并得出結(jié)果，見表2。 表1 角度正交試驗因素表 表2 試驗參數(shù)表及結(jié)果 水平 2.2 回彈量的測量 因為在零件每兩段折彎角度的中間段均屬于非 變形區(qū)，其回彈很小，所以本文用回彈前后兩角度的 總偏差作為評價指標， 記較小回彈量minα=Δα1+ Δα2+Δα3+Δα4。針對該零件的實際生產(chǎn)精度評定標 準，設(shè)定回彈后零件**部定位距離L2 與其標準距離 L0 之差為生產(chǎn)評定指標，即minΔL= L2 －L0。 3 實驗數(shù)據(jù)分析 3.1 列表數(shù)據(jù)分析 根據(jù)表2 得出的數(shù)據(jù)， 利用正交試驗的計算公 式，進行數(shù)據(jù)分析，見表3。將同一因素不變的結(jié)果 相加記為Kij， 并取其平均值與16 組試驗結(jié)果的平 均值Y（Y=52.489/16=3.281）相減得到Cij，求得較差 Rj=maxCij － minCij，通過對比較差的大小能夠得出4 個角度對回彈影響的程度順序。 表3 數(shù)據(jù)分析 3.2 因素影響分析 從表3 的較差Rj 大小可以看出，主要影響多曲 率件回彈的模具型面彎曲角度是α1， 其后依次為 α4、α3，而α2 的影響較小。因為各角度都會受到相鄰 角度的牽制和影響， 所以單一角度對整體回彈的影 響并無明顯規(guī)律。根據(jù)表2 的結(jié)果數(shù)據(jù)可得出，較佳 的模具型面角度取α1=121°、α2=162°、α3=168°、α4= 100°可使成形后回彈量較小。 回彈是由于在板厚上應(yīng)力或應(yīng)變分布不均勻而 引起的。由于α2、α3 是由C、D、E 三段直板所成夾角， 角度均趨近于180°。D 段屬非線性區(qū)，回彈量很小， 同時C 段和E 段又分別受到AB、FG 的牽制， 使得 板料在CDE 段受到沿板長度纖維方向的拉伸或壓 縮。因此除去外力后，該段板厚斷面內(nèi)變形的恢復(fù)是 均勻的，不會發(fā)生明顯的形狀變化即回彈量較小。而 α1、α4 所連接的A、G 段都為自由端， 在沖壓過程中 受到多方向的擠壓，致使卸載外力后，板內(nèi)變形很不 均勻，產(chǎn)生較大的形狀變化即回彈量較大。 3.3 定位距離差值分析 由于在正交試驗中，16 組模型的初始定位距離 和各角度回彈量并不相同， 導(dǎo)致各組零件的ΔL 相 差很大。**組由于角度均為較小值，使零件初始定 位距離比L0 小，所以會產(chǎn)生ΔL 為負值的情況。經(jīng)過 比較可知，*二組得到的零件較為接近標準件，即當 α1=115°、α2=160°、α3=170°、α4=100°，L=435.9 mm。 α2 和α3 均為接近180°的X 軸方向角， 其角度 的改變（2°）使得C 段和E 段分別對A 段和G 段產(chǎn) 生了在X 軸和Y 軸的位移變化即D 和H。由圖4 可 知，在X 軸方向上的變化D 很小，因此改變α2 和α3 時，較終定位距離并無太大改變。但α1 和α4 與Y 軸 角度相差較小， 可根據(jù)圖3 推斷出其角度的變化對 A 段和G 段在X 軸方向上的變化影響較為明顯，直 接影響了定位距離的改變。由此可知，α1 和α4 是影 響定位精度的關(guān)鍵角度。這與試驗得出的結(jié)論相同。 圖4 角度變化簡化視圖 4 結(jié)論 從本次正交試驗結(jié)果中可看出： 多曲率板料中 間段的角度變化對成形后的回彈影響較小， 趨于板 料邊緣的角度變化對其影響較大。針對多角度U 形 零件的回彈研究分析， 對今后較為復(fù)雜的多段折彎 板料的模具設(shè)計有一定的指導(dǎo)作用， 并能有效預(yù)測 和控制其回彈量，提高板料成形精度。 彎扭組合工況是駕駛室在行駛過程中經(jīng)常遇到 的工況，在實際工作中，扭轉(zhuǎn)工況主要出現(xiàn)在車輛單 輪經(jīng)過凹坑或者凸包時，此時，當車輛行駛速度很大 時，車身地板將承受**的沖擊載荷，對駕駛室的強 度和剛度是個較為嚴峻的考驗。本文通過對駕駛室 彎扭組合工況的載荷情況、邊界約束情況等進行分 析，研究了彎扭組合工況的測試方法，并對某型商用 車駕駛室進行了實際的測試。同時，指出了在進行測 試時需要注意的問題。深圳五金沖壓件加工廠


深圳市騰暢模具五金有限公司專注于五金反光杯、五金沖壓模、深圳五金廠等

• 詞條

  詞條說明

• 沖壓模具的三維實體設(shè)計

  ???? 模具的形狀一般較為復(fù)雜，三維設(shè)計技術(shù)的推廣實現(xiàn)了模具的模擬仿真設(shè)計與分析，較大地提高了模具設(shè)計的準確性，并縮短了設(shè)計與制造周期，并大大提高了模具質(zhì)量。 隨著模具行業(yè)的迅速發(fā)展，用戶要求不斷提高，傳統(tǒng)的二維設(shè)計方式已經(jīng)不能滿足企業(yè)對模具的生產(chǎn)周期、質(zhì)量管理和成本控制的要求。使用三維設(shè)計技術(shù)，可方便地設(shè)計出符合要求的三維實體模型，并進行模型裝配和干涉

• 2013年節(jié)假日安排公布：春節(jié)假期2月9日至15日

  **辦公廳關(guān)于2013年部分節(jié)假日安排的通知 國辦發(fā)明電〔2012〕33號 各省、自治區(qū)、直轄市人民**，**各部委、各直屬機構(gòu)： 根據(jù)**《關(guān)于修改的決定》，為便于各地區(qū)、各部門及早合理安排節(jié)假日旅游、交通運輸、生產(chǎn)經(jīng)營等有關(guān)工作，經(jīng)**批準，現(xiàn)將2013年元旦、春節(jié)、清明節(jié)、勞動節(jié)、端午節(jié)、中秋節(jié)和國慶節(jié)放假調(diào)休日期的具體安排通知如下。 一、元

• 評估鎂合金板材沖壓的性能

  室溫下鎂合金的塑性變形受密排六方晶體基面 的支配,**225 ℃時,**于{0001}基面和 方向滑移以及在錐面{1012}和 方向?qū)\生 來實現(xiàn),因而導(dǎo)致了鎂合金的塑性很低,進而影響到 鎂合金的沖壓成形性能[122 ] . 盡管采用軋制工藝制備 AZ31 鎂合金板材可使基面的織構(gòu)有所減弱,從而 提高板材的塑性變形性能,但提高不大[ 3 ]

• 五金加工依賴企業(yè)本身的運營能力才行

  在中國的五金機電企業(yè),企業(yè)家的素質(zhì)決定了企業(yè)的發(fā)展能力,那么這其中大量的企業(yè)主缺少什么呢,缺少現(xiàn)代商業(yè)運營能力,戰(zhàn)略能力以及膽識等等.許多企業(yè)主只求短期利益,不求長遠持續(xù)發(fā)展,缺失對企業(yè)的正確理解,總之缺失得太多了.我想,企業(yè)的發(fā)展是需要**的支持和穩(wěn)定的市場環(huán)境,但較終還是得依賴企業(yè)本身的運營能力.到底是誰阻礙了中國五金機電行業(yè)的發(fā)展,答案就顯而易見了. 行業(yè)內(nèi)資本運作活躍,企業(yè)間合作明顯加強