斜壁盒形件辊式成形变形特征研究

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采用压力机进行垂直拉深成形多组盒形件时,由于同时成形的各盒形件间相影响,使金属流动困难,难以在板料上一次成形较多盒形件。针对上述问题提出的斜壁盒形件辊式成形工艺,是借助辊轮驱动模具旋转运动实现斜壁盒形件成形的方法。与在压力机进行的整体模具成形工艺不同,在辊式成形过程中,由于成形凸模与板料始终为线接触,在接触线前后的板料都处于自由变形状态,改变了金属流动状态,并且能够针对斜壁盒形件提供统一、重复的多组斜壁盒形件连续成形,但其板料的变形机理更为复杂。  本文利用MSC.MARC软件建立了斜壁盒形件辊式成形的数值模拟模型,分析了斜壁盒形件成形后各区域的变形特点。盒形件底部区域的应变的状态为双拉状态,斜壁区域的应变状态多为拉-压,越靠近顶部圆角区压应变的值越大。拐角区多以压应变为主且部分区域板料出现了增厚的现象。法兰区靠近拐角区和其他部分区域出现了金属塞积的现象。随着盒形件高度的增加,盒形件各区域等效塑性应变都在增加。但在某些区域,随着高度的增加变形特点也发生了突变。由此可以看到,改变高度不仅会使等效塑性应变增加,变形特点也发生一些变化。盒形件的排布方式对斜壁盒形件的成形状态影响很大,不仅对盒形件的应力状态和壁厚减薄情况影响很大,对两盒形件过桥为的板料变形状态也有重大影响。通过实验分别成形了沿辊轮轴向和周向不同排布数量,以及阵列排布的斜壁盒形件。分析了斜壁盒形件的成形质量和壁厚减薄情况。实验成形结果与数值模拟结果吻合较好。并通过实验方法研究了轴向排布间距和凸凹模间隙对斜壁盒形辊式成形质量的影响规律。
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