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轉發(fā)自：機械設計與制造第11期

作者：張國智

（新鄉學(xué)院機電工程學(xué)院，河南新鄉453003）

2．1典型零件簡(jiǎn)介

對于忡壓工藝而言，要想實(shí)現智能化，必須對沖壓工藝進(jìn)行所研究零件沖壓示意圖，如圖1所示。

板料材料為厚度為精確的控制，因而，關(guān)于精密沖壓工藝“及沖壓工藝力學(xué)機理閻的Imm的A3鋼板。根據模具設計手冊各個(gè)設計參數，如表1所示。

研究一直是研究熱點(diǎn)。在沖壓工藝中，拉深和翻邊工藝應用較為并且查得臨界翻邊的預制孔直徑為68mmo當預制孔直徑

近年來(lái)，關(guān)于翻邊模具優(yōu)化設計圈、拉深翻邊復合成形工藝時(shí)，發(fā)生的主要是拉深變形，得到的是帶預制孔的拉深件；

2，2模型的建立及計算結果的驗證

當拉深的壓邊力等于翻邊力時(shí)，是翻邊的極限臨界值

即：4刀一（+20）]q=l.lT(d2-d)tff式中：D以，d山，／一平板坯料的外徑，翻邊后直徑，平板坯料預制孔直徑，凹模圓角半徑，板料厚度“，q一板材的屈服應力，單位壓邊力

由表1的沖壓的幾何尺寸參數，各個(gè)幾何參數為：佻147mm， dF99mm,rF55mm,t=1mm材料選取Q235鋼，材料及工藝參數為： Cs=235MPa,q=25MPao求得臨界翻邊的預制孔直徑d為77，5mm，與實(shí)驗中的極限翻邊預制孔直徑卩0]的相對誤差為13．97％，由此，驗證了理論模型的準確性

3有限元模型的建立與驗證

帶預制孔件，當預制孔徑小的時(shí)候是拉深，當預制孔徑大的時(shí)候變成翻邊變形，因而，本節建立以預制孔徑為參數的沖壓有限元模型各個(gè)幾何參數

如表1所示拉深過(guò)程具有對性，因而只對其] /4進(jìn)行分析。

當無(wú)預制孔時(shí)的有限元模型，如圖2所示

應用ANSYS進(jìn)行顯式求解，沖壓模具和壓邊圈為剛體，板材采用冪指數材料，板材最終成形時(shí)的有限元計算結果，如圖3所示

表1沖壓模具及坯料的幾何參數

從圖3中可見(jiàn)，拉深件沒(méi)有出現褶皺，說(shuō)明計算結果與實(shí)驗結果相符

此外，根據有限元計算的拉深力和根據實(shí)驗的經(jīng)驗公式計算的拉深力的相對誤差僅為8．65％，由此驗證了所建立的有機理分析

4沖壓變形限元模型的準確性

4· 1預制孔為翻邊臨界值時(shí)變形過(guò)程分析

當零件沖壓的幾何參數如表1所示時(shí)，且預制孔徑為臨界值68mm時(shí)，應用所建立的有限元模型分別對壓邊力為 1 &228KN、8KN、OKN進(jìn)行了有限元分析，其中，1 &228KN是根據

拉深變形計算的壓邊力六分析結果，如圖4、圖5所示

從圖4中可見(jiàn)，雖然材料沒(méi)有被完全壓緊

因為，按照拉深計算的壓邊力是保證在成形過(guò)程中不出現褶皺，但不會(huì )阻礙材料的流動(dòng)，材料完成的是翻邊

當壓邊力為8KN時(shí)仍然發(fā)生的是翻邊，表面平整，但無(wú)壓邊力時(shí)發(fā)生的也是翻邊

但成形后凸緣部分有較大的褶皺，這說(shuō)明，有無(wú)壓邊力，均發(fā)生的是翻邊變形但從圖5（a）中可見(jiàn)，當壓邊力不同時(shí)，預制孔的變形不同

有壓邊力時(shí)變形近似，但與無(wú)壓邊力完全不同，從圖5（b）中可見(jiàn)，材料在凸模下行10mm之前，材料有流動(dòng)

也就是這是發(fā)生了很小的拉深變形，雖然流動(dòng)不大，且壓邊力越小材料向凹?？诹鲃?dòng)的越大，當凸模行程大于20mm時(shí)，材料的流動(dòng)很小