激光復(fù)合造型模具拉延成形性能及回彈的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代塑性加工技術(shù)的進(jìn)步,復(fù)雜形狀零件和難變形板料成形的需求越來(lái)越大,對(duì)模具的設(shè)計(jì)制造提出了更高的要求。模具性能和摩擦磨損是影響材料成形成敗的關(guān)鍵因素之一,因此迫切需要根據(jù)模具使用性能要求,主動(dòng)設(shè)計(jì)模具表面結(jié)構(gòu)和形貌(包括宏觀結(jié)構(gòu)、亞結(jié)構(gòu)和微結(jié)構(gòu)),軋輥激光毛化技術(shù)的研究和實(shí)際應(yīng)用已經(jīng)表明,激光毛化技術(shù)在金屬板料塑性成形方面的有效性和應(yīng)用潛力。利用激光微造型技術(shù)潤(rùn)滑減摩特性,在摩擦副表面優(yōu)化設(shè)置規(guī)則微觀幾何形貌(微凹腔和溝槽),這些微

2、觀形貌能形成微壓力室,可以顯著改善潤(rùn)滑狀況。
　　 本文介紹了一種在拉延模具表面采用激光復(fù)合造型處理的新技術(shù),即在模具表面需增大摩擦的區(qū)域進(jìn)行激光毛化處理、需減小摩擦的區(qū)域進(jìn)行激光微造型處理,以改變模具表面微觀形貌,獲得不同的摩擦特性,有效地控制模具表面區(qū)域化摩擦狀況,達(dá)到控制板料流動(dòng),獲得更均勻分布,更良好的板料成形性能的目的。
　　 本文選用筒形件作為激光復(fù)合造型拉延成形數(shù)值模擬的研究對(duì)象,系統(tǒng)地研究了模具表面區(qū)域摩

3、擦特性對(duì)板料拉延成形性能及回彈的影響規(guī)律,通過(guò)有限元分析軟件給出了模型的幾何描述,接觸摩擦系數(shù)選擇,在板料成形過(guò)程中,分析了激光復(fù)合造型模具區(qū)域摩擦對(duì)凸緣面和筒底材料流動(dòng)的影響特點(diǎn),揭示了區(qū)域摩擦特性對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域板料拉裂和起皺失穩(wěn)的影響規(guī)律,指出了造型模具與未造型模具對(duì)板件回彈的不同影響,給出了通過(guò)板料成形數(shù)值模擬與均勻設(shè)計(jì)方法相結(jié)合對(duì)筒形件成形工藝參數(shù)進(jìn)行模擬的優(yōu)化結(jié)果,優(yōu)化后的模擬結(jié)果在提高板料流動(dòng)性能和抑制厚度變化方面取得較理想的效

4、果。對(duì)進(jìn)一步設(shè)置和優(yōu)化復(fù)合造型工藝參數(shù)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　 最后,通過(guò)在錐形模具表面進(jìn)行激光復(fù)合造型處理,即在凸模圓角處采用激光毛化處理、在凹模圓角處采用激光微造型處理,對(duì)成形鋸片進(jìn)行實(shí)際成形實(shí)驗(yàn),對(duì)其進(jìn)行拉延成形性能及回彈的研究,得到造型模具拉延成形板件相對(duì)于未造型時(shí)拉延成形板件,具有板件厚度更加均勻、最大減薄率大大降低、抗起皺失穩(wěn)性能顯著提高、錐底角度的回彈量顯著減小等特征。說(shuō)明了激光復(fù)合造型技術(shù)在拉延模具板料成形上的