三维非规则冲压件的回弹扭转补偿控制术.PDF

华 南 理 工 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) 第37卷 第9期 JournalofSouthChinaUniversityofTechnology VO1．37 No．9 2009年 9月 (NaturalScienceEdition) September 2009 文章编号：1000—565X(2009)09—0093—05 三维非规则冲压件的回弹扭转补偿控制术 刘强 阮锋 薛新 周驰。 (1．中山大学 工学院，广东 广州 510006；2．华南理工大学 机械与汽车工程学院，广东 广州 510640) 摘 要：针对一类特殊的三维非规则冲压件 的成形，提 出了一种基 于变形传递 函数 (DTF)的相对扭转补偿控制方法，即在试制产品截面间运用惯性主轴向量的相对扭转角 变化评价截面的相互关系，用DTF方法建立数值模拟相对扭转角偏差与实际相对扭转角 偏差的传递函数，将此传递函数用于模具型面的设计 中．在螺旋叶片板的成形控制中的应 用表明，该方法可使叶片板零件整体空间扭转误差控制在 5％之内，保证了整体焊接时相 邻叶片板相接面的质量，解决了截面间扭转不够导致的不能顺利安装的问题． 关键词：非规则冲压件；扭转控制；回弹；变形传递函数 中图分类号：TG386 文献标识码：A 随着汽车工业 的发展，三维非规则冲压件的回 的定位基准，所以定位后难以准确评价整个型面的 弹问题越来越引起人们的重视．由于三维板料的形 偏差 ．对于该产品最重要的问题是如何实现两相邻 状不易用函数直接表达 ，所 以其 回弹的评价及控制 叶片板的边界顺利相接 ，其中间型面质量要求并不 也较二维冲压件困难 ，相关的研究成果也不多 ¨． 高，鉴于此，文中主要对叶片板首末截面问的相互关 对于三维非规则冲压件，不同位置、不同方向的 系进行研究．首先在零件表面重要部位取截面，通过 曲率各不相同，其回弹评价不易实现，通常采用以下 各截面问惯性主轴向量的转角差值评价截面间相对 两种评价方法：一是在零件重要部位截取平行截面， 扭转关系，再基于数值模拟结果与试验结果运用变 然后沿用二维回弹的评价方法标记 回弹量的大小； 形传递函数法(DTF)进行截面的相对扭转控制，最 二是以整个型面上各点在某一方向上的位移量来标 后，将此方法运用到叶片板冲压模具件的型面修正 记 回弹量的大小，这种表示方法 目前多用于有 限元 中，验证该方法在保证产品截面相互关系方面的有 回弹仿真计算 中口．Livatyali 、聂昕 和张海明 效性． 等分别运用第一种方法，针对汽车结构件、覆盖件和 1 三维非规则件的回弹截面关系评价 多点成形件的回弹进行研究 ，采用的方法是首先取 一 系列平行截面，然后针对某个截面内的回弹进行 图1(a)示出了混凝土搅拌车中的螺旋叶片板， 补偿控制，而未对各截面间的相对影响关系进行分 它是 由许多高强度钢板通过塑性成形再焊接而成， 析和研究．如果运用第二种评价方法进行回弹评价， 其整体形状为一个两边对数、中问阿基米德的螺旋 首先要把原型面和 回弹型面对齐，因此它必受两个 线．此冲压件成形过程中回弹明显，导致产品整体相 型面相对位置的影响，相对位置不同得到的回弹值 对扭转不足，直接影响后期总体安装相接面的搭接 大小也完全不同． 质量．在实际生产中，往往要通过加热然后强制扭转 文中以混凝土搅拌车的螺旋叶片为例进行研 的方法才能勉强拼接 ，其用火