● 摘要
回弹是板料弯曲成形中影响冲压件尺寸精度和形状精度的关键因素之一。回弹现象的存在严重降低了零件的尺寸精度,给后续的装配工作带来很大的麻烦。它是成形后的卸载过程中内弹性应变能的释放,应力得到重新分布后形状发生的改变。回弹不仅是影响、制约产品质量的重要因素,也是模具设计中要考虑的关键因素。近年来,出于经济性,安全性及环保等因素考虑,超高强钢被广泛应用于汽车及航天航空工业领域,这使得回弹问题更为突出,尤其随着汽车工业和航空工业的发展,对零件成形精度要求的日益提高,回弹问题显得更加严峻,回弹研究已成为汽车和航空等工业领域关注的热点问题。为了获得超高强钢板的回弹特性,本文从物理试验、数值模拟两方面,针对V型弯曲成形工艺和回弹特性进行了深入研究。由正交仿真的极差分析得到各影响因素对V形弯曲回弹影响的主次顺序。其中板料厚度、凸模圆角半径和模具弯曲角的影响较大,弯曲速度和摩擦系数影响较小。参照冲压模具工艺设计准则确定V型弯曲模具的关键结构与尺寸,完成V型弯曲性能评估模具的设计与制造。通过控制V型弯曲过程中凸模的位移与载荷,并结合理论和有限元仿真分析,深入研究了模具贴模度对V型弯曲回弹结果的影响。结果表明:回弹受圆角区域正向回弹和直臂区域负向回弹的共同作用,通过控制板料与模具间隙值或弯曲载荷的大小,可以有效减小弯曲回弹量。采用载荷控制,对两种厚度规格的DP980超高强钢板进行了不同取样方向、弯曲速度 、摩擦条件、保压时间的实验研究。结果表明:在设定的范围内,这些参数对V型弯曲回弹结果影响很小。针对不同强度级别和厚度规格的DP级超高强钢板,在相同的校正贴模度下,材料强度增加,回弹角随着材料强度和凸模圆角半径的增加而增加,回弹角随着板料厚度和模具弯曲角的增加而减小。
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