基于幾何和工藝補償?shù)臎_壓回彈控制方法研究.pdf

1、板料沖壓成形作為一種塑性加工方法，廣泛應(yīng)用于汽車、航空航天、電器、造船、儀表等工業(yè)領(lǐng)域。起皺、破裂和回彈是板料成形中的三種主要缺陷，其中回彈是最難控制的。回彈問題的存在對零件的尺寸精度和生產(chǎn)效率造成極大的影響，因此對回彈控制進行深入研究有重要意義。 傳統(tǒng)的解決方法是采用不斷的修模、試模的方法來優(yōu)化模具型面形狀和確定成形工藝，這樣既耗時又費錢。如果能在模具制造以前就預(yù)先知道如何修改模具型面形狀以及制定沖壓過程中較優(yōu)的成形工藝，不但

2、可以大大簡化修模、試模的過程，而且節(jié)約大量人力、物力。基于有限元計算的板料成形數(shù)值模擬技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展為解決回彈問題提供了有力的現(xiàn)代手段，因此研究基于數(shù)值模擬的模具型面修正方法和成形工藝優(yōu)化方法，提高沖壓件的成形精度，就成了本文的工作重點。 本文首先闡述了回彈對板料沖壓件成形精度的影響，以及該研究課題對于降低沖壓件制造成本、縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期的重要意義，然后詳細敘述了板料成形回彈分析、控制和回彈預(yù)測的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，板料成形回彈

3、有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)和理論。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種新的基于幾何回彈補償?shù)哪＞咝兔嫘拚椒ê突诠に嚮貜椦a償?shù)墓に噮?shù)優(yōu)化方法，并將修正的模具型面作為正交試驗法的一個因子，用于降低回彈量的工藝參數(shù)優(yōu)化中。 以類U形件為例，應(yīng)用商業(yè)數(shù)值模擬軟件Dynaform研究了沖壓、回彈過程，開發(fā)了一套基于回彈量幾何補償?shù)男拚＞咝兔娴某绦?，并結(jié)合CAD軟件UG、Surfacer完成模具型面設(shè)計過程，最后研究了模具型面、沖壓速度、沖程、壓邊

4、力和摩擦系數(shù)對回彈量的影響。數(shù)值模擬的結(jié)果表明，在研究回彈的試驗中，將模具型面作為重要因素加入工藝優(yōu)化方案，能顯著降低沖壓成形件的回彈量，為控制和解決回彈問題提供了一種新思路。 本文工作的特色在于利用有限元網(wǎng)格的節(jié)點數(shù)據(jù)作為逆向工程軟件Surfacer的點云數(shù)據(jù)，進行模具型面設(shè)計；將模具型面作為一種影響回彈量的重要因素，與沖壓速度、沖程、壓邊力和摩擦系數(shù)等多工藝參數(shù)進行綜合分析，得出各因素對回彈量的影響程度，有益于對沖壓件回彈幾