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精密成形工程:高强钢辊弯成形过程中成形力的影响因素研究

2022-09-05
摘要:文中利用德国DataM公司专业辊花设计软件COPRA[5]对辊弯过程进行逆向建模以研究其成形方式,通过仿真模拟和实验比较验证仿真模型的精度,把成形后矩形管截面节点与实验结果截面进行比较,掌握闭合截面型材的成形规律,研究不同工艺条件对辊弯件成形力的影响,优化成形方案,为提高产品的质量提供保障。

  【作 者】丁立波;李健东;李明杰;梁继才

  【前 言】

  辊弯成形是指金属板材依次经过多道成形轧辊,以获得不同截面形状的塑性加工方法[1]。辊弯成形具有生产效率高、成形效果好、节约成形材料等诸多优点[2]。现阶段所研究的辊弯成形一般是在常温条件下发生变形,因此也称为冷弯成形。通过辊弯成形工艺,既可以生产制备高品质的冷弯型钢产品,又能大大缩短生产周期,提高生产效率,因此,这种加工方法被广泛应用于汽车零部件、船舶、石油天然气管道、电力电子工业以及机械制造等诸多领域[[3]。

  近年来,汽车行业己成为辊弯成形工艺的重要应用领域,例如,商务车防撞梁、B柱等零部件的成形不但截面要求复杂,而且也要求高精度,传统的成形工艺己不能满足要求。现阶段对于轻量化车体的开发,提高安全性能与降低制造成本将成为汽车工业发展的迫切需求[2]。工艺上采用辊弯成形技术,材料上采用高强钢,己成为实现汽车轻量化和增加碰撞安全性能的两种主要方式。

  文中利用德国DataM公司专业辊花设计软件COPRA[5]对辊弯过程进行逆向建模以研究其成形方式,通过仿真模拟和实验比较验证仿真模型的精度,把成形后矩形管截面节点与实验结果截面进行比较,掌握闭合截面型材的成形规律,研究不同工艺条件对辊弯件成形力的影响,优化成形方案,为提高产品的质量提供保障。

  【结 语】

  1)采用的一次性辊弯成形“日”字形截面工艺,与传统辊弯工艺相比极大地提高了材料的利用率、产品的性能和生产效率。

  2)不同的工艺参数(板材厚度和成形角度)都会对辊弯过程的成形力产生影响。

  3)通过模拟结果与实际测量值对比可知,模拟结果与实际测量值吻合良好,误差可控制在22%以内,可以用来指导辊弯成形工艺的优化研究。

  以下是正文:

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