圆柱面多点成形中弹性垫对压痕抑制的数值模拟.pdfVIP

· 机械制造与研究 · 杨建呜，等 ·圆柱面多点成形 中弹性垫对压痕抑制的数值模拟 圆柱面多点成形 中弹性垫对压痕抑制的数值模拟 杨建鸣，冯秀娟 ，郝洁 ，任振 中，马琴芳 (内蒙古科技大学 机械工程学院，内蒙古 包头 014010) 摘 要：压痕是板材多点成形中特有的成形缺陷，是多点成形必须解决的问题。通过ANSYS 软件对板材进行圆柱面的多点成形仿真分析，并针对分析的结果提出了抑制压痕的方法，进一 步数值模拟说明了一定厚度的弹性垫技术消除压痕缺陷的有效性。 关键词：圆柱面；多点成形；压痕；弹性垫 ；数值模拟 中图分类号：TG301 文献标志码：A 文章编号：1671-5276(2010)03-0063-03 NumericalSimulationofControlofDimplingbyElasticCushionduring Multi．pointFormingProcessofCylinderSurface YANGJian—ming，FENGXiu-juan，HAOJie，RENZhen—zhong，MAQin-fang (MechanicalEngineeringCollege，InnerMongoliaUniversityofScienceandTechnology，Baotou014010，China) Abstract：DimplingarepeculiardefectsinMulti-pointforming(MPF)ofsheetmetal，thisisaproblemwhichthedesignerhastobe overcomeinMPF．Inthispaper，themultip·ointformingsimulationanalysisofcylindricalsurfaceisdoneinANSYS，andamethodof controlofdimplingisproposedaccordingtotheresultsoftheanalysis．Furthernumericalresultsofcylindricalsurfacedemonstrate thatdimplescanbeeliminatedeffectivelybythetechniquesofacertainthicknessofelasticcushion． Keywords：cylindricalsurface；multi-pointforming；indentation；elasticcushion；numericalsimulation 多点成形技术 (又称无模多点成形)是金属板料三维 曲面成形的一种柔性加工方法，是对传统模具成形方式的 1 压痕的产生与控制 重大突破。无模多点成形技术是用高度可调的冲头群体 代替传统模具进行板材曲面成形的又一先进制造技术 ，无 1．1 压痕的产生 模多点成形系统以CAD／CAM／CAT技术为主要手段，快 速经济地实现三维曲面的自动成形。使用该工艺既可以 板材多点成形中，基本体对板材接触使得板材变形。 省去模具的设计 、制造和调试工序，又能节约制造模具 的 基本体一般都采用球形面，当与板材接触时候 ，二者的接 材料、工具、能源和时间等，将生产准备时间缩短为模具成 触面积只是很小的一小部分，因此接触压力较大。在成形 形时间的几十分之一。如图1所示，在整体模具成形中， 的过程中，若板材变形条件不理想的时候，在二者接触点 三维曲面件由模具上下两个曲面来形成；而在多点成形中 附近小区域内将会形成明显的压痕缺陷。这种缺陷主要 则由基本体球头的成形曲面冲压板料来实现成形 。 有两种表现形式：表面压痕和包络式压痕。表面压痕是成 形时基本体压入板材时在板材的表面形成凹痕，这种压痕