精沖彎曲復(fù)合成形尺寸精度研究.pdf

1、精沖彎曲復(fù)合成形是精沖技術(shù)與彎曲工藝的結(jié)合，可以在一副模具中加工出三維立體的零件。在保證零件幾何特征的同時(shí)，還能夠獲得較高的表面質(zhì)量。零件尺寸精度在卸載后會(huì)降低，影響零件之間的裝配，造成較大的裝配殘余應(yīng)力，影響產(chǎn)品的使用可靠性?；貜検菍?dǎo)致尺寸精度變差的主要原因之一?；貜検钦麄€(gè)變形過程的累積效應(yīng)，包括加載過程和卸載過程。影響回彈的因素很多且互相耦合，使其難以把握，成為零件制造過程中的難題。因此，為了提高零件的尺寸精度，對(duì)回彈規(guī)律進(jìn)行深入研

2、究具有重要意義。本文基于汽車撥叉零件，通過將理論分析、有限元數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，研究了各工藝參數(shù)對(duì)彎曲件平面度與精沖件徑向尺寸的影響規(guī)律；再將精沖彎曲復(fù)合成形與彎曲成形的零件成形精度相對(duì)比，研究了精沖階段對(duì)復(fù)合成形最終零件成形精度的影響。主要研究工作如下：
　　有限元模型是否準(zhǔn)確對(duì)零件的最終形狀有較大的影響。為了提高模型的準(zhǔn)確性，本文采用有模法和無模法建立回彈模型，通過將有限元數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合，對(duì)比分析V形彎曲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，

3、驗(yàn)證了用無模法建立回彈模型的準(zhǔn)確性。
　　基于精沖與回彈模型，研究了壓邊力、反頂力、凸模圓角半徑、凹模圓角半徑及沖裁間隙等工藝參數(shù)對(duì)精沖件徑向尺寸精度與斷面質(zhì)量的影響規(guī)律。研究表明：提高靜水壓應(yīng)力對(duì)尺寸精度與斷面質(zhì)量有相反的影響。
　　通過有限元模擬，分析了中厚板的四角彎曲成形過程中材料流動(dòng)、等效應(yīng)力、靜水應(yīng)力等方面的變化模式，揭示了四角彎曲件回彈后尺寸精度發(fā)生變化的區(qū)域以及導(dǎo)致尺寸精度變化的原因，通過研究工件與模具接觸的過

4、程，進(jìn)一步的掌握了Spring-go現(xiàn)象的形成機(jī)理。
　　基于四角彎曲有限元模型，研究了板厚、彎曲深度、模具間隙、凸模圓角半徑與凹模圓角半徑等工藝參數(shù)對(duì)零件平面度的影響規(guī)律。通過橫向比較不同參數(shù)改變時(shí)工件不同區(qū)域的平面度變化的差值，評(píng)估了工藝參數(shù)對(duì)成形精度的影響程度。將正交試驗(yàn)法與有限元數(shù)值模擬相結(jié)合，以最小平面度為優(yōu)化目標(biāo)，以板厚、彎曲深度、模具間隙、凸模圓角半徑與凹模圓角半徑為優(yōu)化設(shè)計(jì)變量，得到了獲得最小平面度的最優(yōu)參數(shù)組合。