中國機(jī)械工程：板材拉深成形電控永磁壓邊方法研究
2023-12-22【作 者】張紅升;秦泗吉;程嘯;曹麗琴
【引 言】
壓邊方法和壓邊力的施加方式是控制拉深成形質(zhì)量的主要手段，也是人們研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[1-3]。傳統(tǒng)壓邊方法根據(jù)所使用傳力介質(zhì)的不同可分為剛性壓邊和彈性壓邊。
為了解決上述問題，本課題組在前期研究工作[14-15]的基礎(chǔ)上，提出了電控永磁( electro-per-manent magnet, EMP)壓邊方法[16]。電控永磁技術(shù)具有節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于機(jī)床行業(yè)中工件的夾緊和固定仁[17]，還逐步用于記憶電機(jī)[18]以及船舶的系泊系統(tǒng)[19]等。
【結(jié) 論】
(1)提出了電控永磁壓邊方法，根據(jù)電控永磁技術(shù)和拉深工藝的特點(diǎn)，將壓邊力加載的動(dòng)力、傳動(dòng)和執(zhí)行部件集于一體，電控永磁技術(shù)與拉深工藝的有機(jī)結(jié)合可實(shí)現(xiàn)壓邊力的獨(dú)立加載。新方法在繼承電磁壓邊方法優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，節(jié)能達(dá)到95%以上，可望在改進(jìn)現(xiàn)有沖壓工藝面貌、節(jié)能減排等方面得到進(jìn)一步的應(yīng)用。
(2)對(duì)采用電控永磁壓邊方法涉及的磁力稠合問題，給出了求解方法。借助于有限元分析，采用迭代計(jì)算方法可得到作用在板坯上的壓邊力及其分布情況，并按割線法給出了提高收斂速度的迭代方法，經(jīng)過3次迭代計(jì)算即可得到收斂的計(jì)算結(jié)果。
(3)采用有限元方法模擬了圓筒形件分別在傳統(tǒng)壓邊方法和磁力壓邊方法作用下的拉深成形過程，結(jié)果表明，采用兩種方法得到的拉深件三個(gè)方向的應(yīng)變分布基本一致，成形效果非常接近。
(4)設(shè)計(jì)制作了采用電控永磁壓邊方法的拉深成形模具，并進(jìn)行了圓筒形件的拉深成形實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了壓邊力的加載和卸載。磁墊等級(jí)為4時(shí)即可滿足所選板坯的壓邊需求，設(shè)計(jì)裕度超過70%，表明電控永磁壓邊技術(shù)具有提供足夠大壓邊力的能力，進(jìn)一步驗(yàn)證了電控永磁壓邊方法的可行性。
以下是正文：
