复杂异形件热弯曲成形关键工艺参数影响及优化

发布时间：2021-10-05 07:37

　　为研究复杂异形铰链热弯曲成形工艺参数对成形质量的影响,以不等厚异形曲面的铰链件作为研究对象,以坯料温度、成形速度和模具预热温度为关键工艺因素,设计了以头部高度差、斜面尺寸差和产品长度差为评价指标的正交试验方案,使用DEFORM-3D软件进行产品热弯曲成形工艺模拟仿真,通过正交试验对比分析不同工艺参数对成形结果的影响规律。研究发现:坯料温度对热弯曲成形质量的影响最明显,模具温度对热弯曲成形质量的影响程度最小,通过模拟结果极差分析获得优化工艺参数组合,坯料温度为800℃,成形速度为25 mm·s^-1,模具预热温度为175℃。采用优化的参数组合再次进行了数值模拟,并进行了对应的热弯曲成形工艺试验。结果表明,试制产品合格且与数值模拟结果基本吻合,验证了优化后模拟结果的正确性。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

复杂异形铰链件模型

难成形区域

针对产品的结构和性能要求，采用DEFORM-3D软件针对展开后的坯料进行热弯曲模拟分析，弯曲成形有限元模型如图4所示，成形过程主要是由凸模和压料块压紧坯料，带动坯料一起向下运动，在运动过程中带动凹模旋转，最终实现坯料弯曲成形。将凸模、压料块和凹模设置为刚体，为了控制凹模的随动和弯曲角度，将其设置为弹性单元，坯料热物理性能参数采用软件材料库参数，坯料与环境热对流系数设置为0.02 N·s-1·mm-1·℃-1，环境温度为25℃，结合实际生产环境将坯料与模具之间摩擦系数设置为0.3，与模具热传导系数设置为5 N·s-1·mm-1·℃-1[8]。图4 热弯曲成形有限元模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]高钢级厚壁钢板JCO弯曲成形研究[J]. 杨延华.  塑性工程学报. 2020(08)
[2]Ti75管材高温弯曲成形的正交有限元模拟[J]. 张静,宋德军,朱强,马荻,王剑锋.  材料热处理学报. 2020(06)
[3]基于响应面法的平衡轴成形工艺参数优化[J]. 郑赣,刘淑梅,汪东升,霍文君.  锻压技术. 2019(10)
[4]轧制差厚板纵向弯曲回弹规律分析[J]. 张华伟,吴佳璐.  中国冶金. 2019(08)
[5]中厚板的反挤凸柱成形规律[J]. 亢飞,毛华杰,刘艳雄,洪峰.  锻压技术. 2017(08)
[6]厚向强度特性对特厚板弯曲成形的影响[J]. 仉志强,宋建丽,付建华,金坤善,李永堂.  塑性工程学报. 2016(01)
[7]中厚板弯曲过程中板厚变化的研究及数值模拟[J]. 朱传敏,王凯.  中国工程机械学报. 2013(06)
[8]基于DEFORM软件的中厚板弯曲减薄规律[J]. 侯英玮,吴倩.  大连交通大学学报. 2011(03)



本文编号：3419287