鍛壓技術(shù)：DC04 鋼板脹形－漸進復(fù)合成形錐形件成形能力的實驗研究
2022-03-23【作 者】 陳繼平;鄒軍;沈翔;呂昌福;李志慶;錢健清
【前 言】
數(shù)控漸進成形是一種新興的柔性板料數(shù)控加工技術(shù)，在成形過程中不需要使用專用模具或僅需要簡單的模具，即可成形出常規(guī)成形方法不易加工的復(fù)雜零件，并且漸進成形的壓邊裝置結(jié)構(gòu)簡單，能夠大大節(jié)省模具成本和樣品試樣的成本，具有很大的經(jīng)濟價值，非常適合小批量、多品種、形狀復(fù)雜的板料零件成形，在汽車、航空航天等零部件的加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但是，漸進成形的板料厚度變化遵循余弦定律，當(dāng)加工成形角度較大的零件時，板料厚度減薄量較大，超過板料的成形極限角度，零件會出現(xiàn)破裂。
對于直壁零件的加工，由余弦定律可知，變形后的板料厚度為零，單點漸進成形一次成形根本無法加工，這就限制了薄板漸進成形的能力。同時，漸進成形是通過刀具頭逐層輾壓金屬板料，多次小變形累計而達到最終的變形量，與傳統(tǒng)脹形方法相比，成形時間長、效率低。由此可見，板料減薄和成形時間成為限制漸進成形應(yīng)用范圍的主要問題，這些問題使得漸進成形技術(shù)目前只局限于實驗室研究和航空航天、汽車等小批量零件的應(yīng)用。因此，通過研究增大板料漸進成形極限和提高制件加工效率的新漸進成形方法，比如脹形－漸進成形的復(fù)合成形方法，對于推廣漸進成形技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義。
【摘 要】為了提高漸進成形過程中板料的成形極限和加工效率,提出了脹形-漸進成形的復(fù)合成形方法,通過脹形-漸進成形復(fù)合成形錐形件實驗,研究了DC04鋼板脹形-漸進成形復(fù)合成形錐形件和純漸進成形錐形件的成形極限角和應(yīng)變變化以及壁厚分布規(guī)律。結(jié)果表明:預(yù)成形高度為h=15 mm和h=25 mm時,復(fù)合成形零件的成形極限角分別為α極=66°和α極=69°;采用脹形-漸進成形復(fù)合成形錐形件,當(dāng)脹形的最大減薄量發(fā)生在局部漸進成形區(qū)內(nèi),并且脹形和漸進成形的最大減薄量位置方向相反時,錐形件壁厚趨于均勻,提高了脹形-漸進成形的復(fù)合成形能力。
【結(jié) 語】
通過分析脹形－漸進成形復(fù)合成形錐形件與純漸進成形錐形件的應(yīng)變變化和壁厚分布，發(fā)現(xiàn)脹形－漸進成形復(fù)合成形錐形件時，只有當(dāng)脹形最大減薄量發(fā)生在復(fù)合成形的漸進成形區(qū)域內(nèi)，并且脹形和漸進成形最大減薄量位置方向相反時，脹形－漸進成形復(fù)合成形才會使錐形件的成形能力得到顯著提升。
