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锻压技术:成形轨迹对数控渐进成形质量的影响

2022-06-14
摘要:本文使用下压点分散的方法来解决上述问题,在给出下压点分散的等高线轨迹和螺旋线轨迹生成方法的基础上,利用有限元数值模拟方法对比分析了下压点集中的等高线轨迹、下压点分散的等高线轨迹、等螺距螺旋线轨迹和不等螺距螺旋线轨迹这4种成形轨迹类型对成形质量的影响,为合理地选用不同的成形轨迹类型提供了指导。

  【作 者】朱虎;敖成

  数控渐进成形技术是一种基于分层制造思想的无模成形技术,能够节省制造模具的时间和费用,在多品种、小批量生产中具有很好的应用前景[1-2]。

  该技术采用挤压工具,按照预先编制好的成形轨迹逐点挤压板材使其发生塑性变形,进而成形出具有一定几何形状的板材件[3]。因此,在数控渐进成形过程中,成形轨迹对于成形质量具有非常大的影响,如何选择一种合适的成形轨迹是一个非常重要的问题[4]。目前,最常用的成形轨迹类型为普通的等高线轨迹[[5]。这种轨迹虽然具有生成简便、适用范围广的优点,但由于挤压工具头在每一层等高线轨迹的下压点均在同一竖直平面内,因而,在成形件上会形成一条很明显的凹陷痕迹,影响成形质量[6]。

  本文使用下压点分散的方法来解决上述问题,在给出下压点分散的等高线轨迹和螺旋线轨迹生成方法的基础上,利用有限元数值模拟方法对比分析了下压点集中的等高线轨迹、下压点分散的等高线轨迹、等螺距螺旋线轨迹和不等螺距螺旋线轨迹这4种成形轨迹类型对成形质量的影响,为合理地选用不同的成形轨迹类型提供了指导。

  【结 语】

  本文利用UG软件生成了下压点集中的等高线轨迹、下压点分散的等高线轨迹、等螺距螺旋线轨迹和不等螺距螺旋线轨迹,并通过ANSYS / LS-DY-NA软件对基于4种成形轨迹的数控渐进成形过程进行了数值模拟。经数值模拟可以发现:基于下压点集中的等高线轨迹的数值模拟模型轮廓与理论模型的轮廓差距最小,但在其他方面成形质量最差;基于下压点分散的等高线轨迹的成形板材的减薄幅度最小,水平方向单元位置的偏移幅度最小;基于等螺距螺旋线轨迹的整体成形质量比下压点集中的等高线轨迹稍好,但除了单元位置偏移幅度比不等螺距螺旋线轨迹小之外,其他方面仍不如其余两种成形轨迹;基于不等螺距螺旋线轨迹的成形表面质量最好,整体减薄幅度最小。

  以下是正文:

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标签: 成形