34.1 問(wèn)題的定義

金屬薄板局部成形是指壓窩和壓加強(qiáng)槽,壓窩是為了薄板零件的某種功能;壓加強(qiáng)槽是為了提高零件剛度的需要,這比增加零件的壁厚更有效果。在零件局部壓窩、壓加強(qiáng)槽時(shí),金屬薄板會(huì)產(chǎn)生翹曲,影響裝配,如圖34-1所示。

34.2 保證局部成形不變形的關(guān)鍵參數(shù)

1. 材料極限強(qiáng)度/材料屈服強(qiáng)度的比值,此比值越大,越容許壓深的窩。

2. 零件材料和模具材料的摩擦系數(shù),摩擦系數(shù)小,可以容許壓較深的窩,此值關(guān)系不大。

3. 壓窩的塑性區(qū)半徑/壓窩凸模半徑+t/2 的比值;壓加強(qiáng)槽的寬度,這個(gè)值是根據(jù)1-2兩個(gè)參數(shù)來(lái)確定的。

4. 壓窩高度,參見(jiàn)計(jì)算公式(參考文獻(xiàn)2, P262-265)

5. 壓邊(blank holder)力,需要先計(jì)算壓延力,再取壓延力的1.3倍。

6. 料厚,料越厚,就容許壓加強(qiáng)槽越深。

34.3 成形時(shí)的翹曲的克服

1. 按參考文獻(xiàn)2 P262,正確選擇關(guān)鍵參數(shù)。

2. 從經(jīng)驗(yàn)看不能采用簡(jiǎn)易模具,要采用規(guī)范模具,特別是要注意壓邊力要大于成形力,在成形加強(qiáng)槽的過(guò)程中,材料是局部塑性變形,也就是塑性拉伸,不變形的部分要壓緊,不能有位移(對(duì)于深拉伸的零件在拉伸過(guò)程中材料是有位移的,而且可以通過(guò)壓邊力的大小來(lái)避免材料的拉裂)。

3. 因?yàn)椴粌H僅是壓窩部分有塑性變形,還有壓窩直徑2倍的面積內(nèi)也會(huì)有部分塑性變形,這部分的面積還有一些彈性變形,這就會(huì)有些回彈,造成零件的不平整,當(dāng)調(diào)整關(guān)鍵參數(shù)也不能保證平整,可以利用后續(xù)的沖壓工序再?gòu)?fù)平一次。

4. 成形時(shí)的翹曲可以用ANSYS、AutoForm等CAE軟件做數(shù)值模擬,以避免模具的多次調(diào)整。可參見(jiàn)參考文獻(xiàn)2.

5. 如果采用了各種方法避免不了翹曲,還可以采用校平模的方法。

34.4 參考文獻(xiàn)

1.陳文亮 板料成形CAE分析教程 機(jī)械工業(yè)出版社 2005.3

2.梁炳文,冷沖壓工藝手冊(cè) 北航出版社 2004.