力—位移分控模式多点弯曲成形分析与模拟

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多点成形的柔性加工特点使其有着更广泛的应用前景,对成形件回弹的预测和控制仍是需要解决的难题之一。本文将冲压中应用压边力能够提高成形质量的原理引入多点成形中,提出了两种力-位移分控多点成形方式,成形过程中基本体始终夹持板料,基本体的作用力提供了板料的成形力与压边力。克服了多点模具成形方式的变形失稳、起皱等缺陷,减小了回弹,提高了成形质量。本文从传统冲压弯曲理论着手,分析了三种多点成形方式的工艺性和受力状态,计算了弯矩的大小,得到了中性层偏移量计算公式,确定了下基本体加载的范围,推导出三种成形方式回弹量?k的计算公式,预测了回弹的趋势。以圆柱面成形为例,结合数值模拟结果,寻找出最佳成形方式。对比分析了理论公式与模拟结果,讨论了回弹量?k的影响因素,验证了理论规律的正确性,确定了影响回弹的主要参数。基于几何补偿法,利用数值模拟手段对弯曲件的回弹进行了校正,给出了回弹校正原理和圆柱面校正时基本体调形的计算公式,确定了校正质量最好的成形方式。得到了在本文研究的三种成形方式下不同曲率半径、不同板料厚度的最终调形数据。理论证明了两种力-位移分控多点成形方式减小回弹的原因,且公式计算得到的回弹量变化趋势与数值模拟结果一致,这表明,本文所提出的理论是正确的,所提出的成形方法能够更好地满足成形要求。本文的研究结果对于多点成形回弹的研究和工程应用均有一定的指导意义。
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