平底简形件板材液压成形的数值模拟

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1、淮安仕泰隆国际工业博览城全球招商热线：0517—86299999STL~：www．stlep．com平底简形件板材液压成形的数值模拟李彦波，刘红武广州中国科学院工业技术研究院(广东广州511458)【摘要】针对传统板材冲压成形中存在的成形极限低、模具凹模复杂及零件表面品质差等缺点，发展了板料液压成形技术。通过数值模拟方法，采用钣金成形专用分析软件JSTMPA／NV对5754铝合金平底筒形件的板料液压成形过程进行了研究，以最终成形零件的壁厚分布为评定标准，对成形过程中零件可能出现的缺陷进行预测和分析，研究工艺参数包

2、括充液室压力、凸凹模单边间隙和凹模圆角半径对零件成形性的影响，并对工艺参数进行了优化。研究表明：采用20MPa的液室压力、1．1mm的凸凹模单边间隙和5mm的凹模圆角半径时，获得的铝合金平底筒形件的拉伸比为2．4，且零件质量良好。关键词：平底筒形件；板材液压成形；JSTAMP／NV；数值模拟中图分类号：TP391．7文献标识码：B文章编号：2011—07—32—274NumericalSimulationofFlatBottomCylindricalCupBySheetHydroforming【Abstract】

3、Tosolvelowerforminglimitandcomplexdiematrixandpoorpartssurfacequalityofexistingintraditionalplatestamping，sheethydroformingtechnologywasdeveloped．Numericalsimulationsof5754aluminumalloyflatbottomcylindricalcup’SsheethydroformingwerecarriedoutbyJSTMAP／NVforthe

4、beststampingsimulationenvironment．Thepotentialdefectsinpartsformingprocesswerepredictedandanalyzedbythewall-thicknessdistributionasstandard．Andthoseprocessingparametersincludehydraulicpressureandclearanceinradiusbetweenthepunch—matrixandthematrixprofileradius

5、．Inaddition，above—mentionedprocessingparameterswereoptimizedbynumericalsimulation．Theresultsshowthatadoptingreasonablehydraulicpressure20MPaandclearanceinradiusbetweenthepunch-matrix1．1mmandthematrixprofileradius5mmcanobtaingoodqualityformedcupswithdrawinglim

6、itationis2．4．Keywords：fiatbottomcylindricalcup；hydroforming；JSTAMP／NV；numericalsimulationl引言具凹模复杂及零件表面品质差等缺点，发展了板料液针对传统板材冲压成形中存在的成形极限低、模压成形技术。其基本原理是采用液体作为传力介质画西亘叵匦种方式得到的落料尺寸不一致(Pr0／E没有考虑板料m_’I7I的塑性变形，所得的落料尺寸要比实际所需的尺寸稍大)，凹凸模的外形尺寸先设计为779x565mm，采用试剪料的方式试模。得出的结论是

7、，落料尺寸基本接近一FASTFORMAdvanced所模拟的尺寸，一次拉伸完全可行。实际得到的拉伸件如图6b所示。(b)5参考文献图6拉伸应力及实际拉伸件[1]姜奎华．冲压工艺与模具设计[M】．北京：机械工业出版a一换算应力b一实际拉伸件社，1995．4实际生产验证与结论[2】曹立文，王冬，丁海娟，等．新编实用冲压模具设计手册[M】．在实际生产中，先设计制造一次拉伸模，由于两北京：人民邮电出版社，2007．q·6·《模具制造)2011年第8期淮安仕泰隆国际工业博览城全球招商热线：0517—86299999STLI

8、~II：：www．stlep．com载路径如图3所示：其加载路径的特点是液体压力随表3工艺参数的取值着凸模行程的增大而从零逐渐地线性增加到一定的数工艺参数取值液室压力／MPa5、10、15、2O、25、30、35值，然后维持该数值恒定不变，直到成形结束m。在凸凹模单边间隙／mm1．0，111．2、13、1．41．5JSTMAP／NV软件中进行液压成形仿真时可方便地指凹模圆