基于多特征模型加工的数控渐进成形轨迹

发布时间：2021-06-23 06:06

　　针对多特征模型的不同数控渐进成形加工方式的问题,分析了基于层优先轨迹的加工方式与基于特征优先轨迹的加工方式,并对比了两种加工方式的优劣之处。采用有限元分析软件ANSYS对两种加工方式下板材的成形过程进行模拟,有限元分析结果表明:基于特征优先轨迹下的数控渐进成形方式的效率比基于层优先轨迹下的数控渐进成形方式高20. 7%,另外,基于层优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值也比基于特征优先轨迹加工方式下板材成形后的最小厚度值要略大。但基于层优先轨迹下成形后板材的轮廓相对于基于特征优先轨迹下成形后板材的轮廓,其更加接近于设计件的轮廓。 

【文章来源】：锻压技术. 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

目标制件模型

从图2a中可以清晰地看出，在挤压刀具挤压结束左侧凹坑的最上层后，刀具抬起接着挤压同一Z向高度值的右侧凹坑的最上层，右侧凹坑的最上层挤压结束后，刀具再次抬起回到左侧凹坑并挤压左侧凹坑的次上层，挤压结束后刀具抬起回到右侧凹坑，并继续挤压右侧凹坑的次上层，如此循环往复，直至两个凹坑均被挤压结束;而图2b中则是挤压刀具先将左侧凹坑一层接着一层挤压完成后再接着挤压另外一个凹坑。2 有限元数值模拟

为了能够更加直观地考察针对多特征模型基于层优先的数控挤压轨迹和基于特征优先的数控挤压轨迹下板材成形后的轮廓与设计件轮廓的吻合程度，本文选取基于以上两种轨迹下成形后板材X=0截面上的部分节点的Y值与Z值，再找到设计件上相对应的节点并输出其Y值与Z值，然后分别将基于两种轨迹下所选节点的Z值与设计件相对应节点的Z值做差，其差值作为新坐标的Z坐标，以共同的Y值作为新坐标的Y坐标，得到如图7所示的X=0截面的Z向偏差曲线图。从图7中可以看出，基于特征优先的数控挤压轨迹下成形后板材的Z向偏差值普遍要大于基于层优先的数控挤压轨迹下成形后板材的Z向偏差值，前者轨迹下板材Z向偏差值的最大值和平均值分别为0.4791和0.2410 mm，基于后者轨迹下板材Z向偏差值的最大值和平均值分别为0.3688和0.1667 mm，因而基于特征优先的数控挤压轨迹下成形后板材的轮廓和基于层优先的数控挤压轨迹下成形后板材的轮廓相比，后者与设计件的轮廓吻合程度更好。这主要是因为:基于层优先的数控挤压轨迹下板材的成形是左右两个凹坑特征在同一Z值面上依次一层接着一层交替挤压成形，而基于特征优先的数控挤压轨迹下板材的成形则是一个凹坑特征全部成形后再成形第2个凹坑特征，前者成形过程中，同一Z值面上的两个凹坑在依次交替成形的过程中，弹性应变随着交替成形过程的不断进行而不断地释放，同一个凹坑特征的后一层挤压过程又会对前一层成形产生的变形得到补充;而对于后者，一个凹坑全部成形后，在成形第2个凹坑的过程中，前一个已经成形后的凹坑整体弹性逐渐恢复，当第2个凹坑特征成形后，第1个凹坑的整体变形已经相当大了，使得最终成形件的变形程度要更大一点，因而，基于层优先数控挤压轨迹下最终成形后板材的轮廓与设计件的轮廓更加相吻合。图4 厚度分布云图

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3244393