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毛坯铸件修正形状的基本步骤及零件形状误差

2017-10-10 22:41:00
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  大多数冲压件在成形过程中毛坯上各部分变形情况很复杂,各处的金属质点的流动情况和应力分布不均匀。在成形过程中,既要毛坯   大变形区不开裂,也要避免毛坯增厚的区域发生起皱。影响冲压件成形性的参数很多,如拉延筋的布置、压边力的控制、合理毛坯形状的确定、模具的运动、模具的几何参数等。毛坯形状和尺寸是控制板料成形过程金属流动的一个重要的工艺参数,也是分析冲压件变形程度、设计工艺及拟定工艺规程的前提。如果毛坯形状合理,可以变形过程中金属流动不均匀的现象,提高成形   ,并能减小切边余量。
  毛坯形状确定问题在20世纪50年代就已经提出,研究者们提出了很多毛坯形状的计算方法。目前常用的毛坯形状设计方法大致有以下几种:经验法、滑移线法、势场模拟法、几何映射法、增量有限元试错法和有限元反向法等。经验法、滑移线法、势场模拟法和几何映射法采用了一些近似条件,精度较差。增量有限元试错法和有限元反向法这类数值计算方法,适用于任意形状冲压件的毛坯设计,具有较好的通用性和精度。
  有限元反向法可以在模具和工艺参数以及毛坯未知的情况下,作前期的大致模拟分析,是一个的分析工具。
  在冲压成形中,零件的形状误差主要分为两种情况:一是成形零件的凸缘轮廓小于目标零件的凸缘轮廓;二是成形零件的凸缘轮廓大于目标零件。毛坯形状修正的基本思路是,将成形零件与目标零件之间的形状误差补偿到毛坯上,即通过修改毛坯的轮廓形状,降低成形零件和目标零件之间的形状误差。
  修正毛坯形状的基本步骤如下:
  1)分割成形零件的轮廓线,若干参考点;
  2)确定参考点在成形前的毛坯轮廓线上的位置,称为标定点;
  3)求出参考点的形状误差,并以此确定修正后的标定点位置;
  4)将修正后的标定点连接成光滑曲线,修正的毛坯形状。
  毛坯边缘上的某点在成形后仍位于成形零件的边缘上,由于在成形过程中毛坯边缘上各点的流动情况很复杂,很难根据成形零件边缘上某点的位置来确定该点在成形之前毛坯边缘上的位置。由于增量有限元法模拟中存在网格重划分,根据计算结果追踪质点轨迹也很困难。本文提出了一个毛坯轮廓边质点法向流动的假设,来近似定位成形零件边缘上的某点在毛坯边缘上的位置。即假设在增量成形的任意一个中间过程中,毛坯边缘上任一点的瞬时流动方向是沿着毛坯边缘线在该点处的法线方向。


毛坯铸件修正形状的基本步骤及零件形状误差由光明机械编辑整理。

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