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钣金件模具在冲压过程中的变形分析.pdf

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钣金件模具在冲压过程中的变形分析.pdf

现代制造工程2006年第8期制造工艺/工艺装备钣金件模具在冲压过程中的变形分析3李捷,董洪全,殷玉枫(太原科技大学,太原030024)摘要钣金件模具在钣金件的冲压成形过程中起着举足轻重的作用。模具在金属成形过程中的塑性变形通常被忽略,然而有些钣金件加工精密程度要求较高,模具变形成为影响工件成形质量的重要因素。基于拉格朗日的弹塑性本构方程建立有限元模型,对模具在工件挤压过程中的变形进行有限元数值仿真,结果表明,在要求精度不高的金属塑性成形中,模具冲头可以按照刚体处理,而在精密成形中必须考虑模具变形对成形件质量的影响,选择的模具冲头材料应具有较大的刚度。为实际生产工艺的制定和模具设计等提供重要的理论参考依据。关键词:模具变形冲压有限元数值仿真中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1671—3133(2006)08—0056—04DeformationanalysisofsheetmetaldieintheprocessofpunchingLiJie,DongHongquan,YinYufeng(TaiyuanUniversityofScience100%=72164%。冲头与成形件实际相对变形大小为27146%,可见相对变形量比较大。图7是根据计算结果绘出的挤压力变化曲线,图8显示的是最大法向应力矢量。其值比较大,已经超过了冲头材料的硬化值。图9给出了冲头圆角处的径向位移变化,这从一个方面反映了其变形量大小。从图中可以看出,最大值为31225mm,相对较大。图10则表示了在挤压过程中的综合等效应力。根据模拟分析结果,将冲头材料刚度加大,重新进行模拟计算。模拟结果较初始值得到了很大的改善:冲头最大塑性应变降低到01526,冲头圆角处的径向位移最大值为01145mm。4结论通过冲压过程数值模拟,可以得出以下结论。1)在要求精度不高的金属塑性成形中,模具可以(下转第97页)85设备设计/诊断维修/再制造现代制造工程2006年第8期系数比值有关,而与外力的大小基本没有关系。如果所采用的凸轮曲率过大,则使用时凸轮的转角过大,设计误差过大;如果凸轮曲率太小,则设计时的误差影响过大。所以设计时,主、辅弹簧的弹性系数比值的选取是很重要的。图2不同辅助弹簧弹性系数下凸轮曲线3小结通过以上推导得出凸轮微分方程,绘制出凸轮曲线。经过实例分析可以看出曲线的走势和设计时所取的主、辅弹簧的弹

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