精密成形工程：Spherical-cymbal换能器端帽自由胀形回弹预测与控制
2023-03-27【作 者】吴石林;张玘;黄芝平
【前 言】
Spherical-cymbal换能器金属端帽的材料、几何形状及尺寸对其位移特性、频率特性及耐静压性能均有显著影响[1-2]。当端帽材料选定后，换能器的性能主要与端帽的几何形状及尺寸有关，而端帽的几何形状及尺寸与其制造工艺密切相关。以往，cy m bal换能器端帽的制造均采用模具冲压成形[3-5]，其成形过程存在以下不足。
1)冲压模具制造困难。由于端帽尺寸小，成形过程中变形回弹控制十分困难，为达到设计几何形状及尺寸要求，往往需要反复修整模具。
2)成形过程中，模具与板料接触，产生接触摩擦，容易在零件表面上留下划痕等缺陷，从而影响表面质量。
文中改用自由胀形工艺制造Spherical-cymbal换能器端帽，其回弹控制容易实现，模具制造简单，且能获得良好表面质量。
【结 语】
采用ANSYS/LS-DYNA软件对Spherical-cy m bal换能器端帽的自由胀形成形过程进行了模拟，并对其卸载回弹量进行了预测。通过实验验证了仿真结果的回弹规律与实验结果的回弹规律一致，仿真结果具有较大的理论指导意义。
根据Spherical-cymbal换能器端帽自由胀形工艺过程中的约束条件(材料选定、设计几何尺寸不变)及有限元数值模拟结果，提出了回弹控制措施。可通过优化加载路径及合理利用数值模拟的回弹预测结果得到几何形状及尺寸与设计相符的零件，但加载路径的优化问题有待进行更深入的研究。
以下是正文：
