精密成形工程：基于模具补偿法的机械式胀形桥壳回弹控制
2022-06-20【作 者】王久林;李萍;李纪龙;薛克敏
【前 言】
回弹是零件在弯曲卸载过程产生的反向弹性变形，它的存在影响了产品成形精度，增加了试模、修模以及成形后校形的工作量，降低了生产效率，因此探究回弹规律，运用合适的方法控制回弹量，就显得尤为重要了[1]。长期以来，许多学者关于回弹开展了大量的研究．总结出了一些求解回弹值的计算公式，但由于成形条件的复杂性和成形零件结构的多样性，至今仍没有统一的能够精确计算回弹值的经验公式[2-3]。20世纪70年代有限元技术的出现，为人们进行回弹预测提供了一种全新途径[4-6]。有限元求解回弹的方法主要有两种：无模法和有模法。无模法是在成形结束时去除模具代之以接触反力，进行迭代汁算，直到接触力为0：有模法是在成形结束时，让模具反向运动，直到模具与坯料完全脱离为止[7]。
汽车桥壳机械式胀形T艺是近几十年来发展起来的一种新工艺[8-14]。其成形过程类似于板材弯曲过程，随着模具的进给管坯弯曲变形程度增大，各部位产生的弯曲变形量不一致，应力分布不均匀，因此模具卸载后桥壳不可避免地会发生回弹，造成桥壳尺寸形状的不准确。补偿法是控制和补偿零件回弹的常用方法之一[15-16]，即在模具结构上根据零件的回弹趋势。修正模具工作部分的形状及尺寸，补偿零件回弹量。使卸载后的形状与期望值相符或相近。
文中采用更接近实际回弹过程的有模法。借助Marc软件平台，对桥壳的机械式胀形过程展开数值模拟，并采用补偿法修改成形模具形状和尺寸，以期得到所需的成形精度。最后，根据数值模拟结果，在630 kN液压机上进行了物理实验验证。
【结 论】
采用数值模拟与物理实验相结合的方法，借助Marc软件平台，对机械式胀形桥壳的回弹现象展开了研究，模拟结果表明桥壳琵琶包部位存在明显回弹，单侧回弹量达到6．06 mm。采用模具补偿法对凹模和镶块尺寸进行修改，将凹模圆角半径由75mm减小到72 mm，镶块进给量由40 mm增加至45mm。模拟和实验结果表明，桥壳回弹量得到了较好的补偿，桥壳零件形状尺寸满足使用要求，为生产实践提供了一定的指导。
以下是正文：
