樹人論文網一個專業的學術咨詢網站?。?!
樹人論文網_職稱論文發表_期刊雜志論文投稿_論文發表期刊_核心期刊論文發表
學術咨詢服務

JSTAMP/NV軟件在實踐中的應用

來源: 樹人論文網 發表時間:2020-11-16
摘要:本文以鐵路貨車某拉深件為例,結合運用Pro/E、JSTAMP/NV軟件,闡述展開計算、工序拆分、間隙修正、單元選擇等環節的參數設定思路及驗證過程。將傳統沖壓工藝分析方法與有限
職稱論文發表

  摘要:本文以鐵路貨車某拉深件為例,結合運用Pro/E、JSTAMP/NV軟件,闡述展開計算、工序拆分、間隙修正、單元選擇等環節的參數設定思路及驗證過程。將傳統沖壓工藝分析方法與有限元結合運用,很好解決生產實際問題。

鍛壓技術

  本文源自鍛造與沖壓,2020(22):39-42.《鍛壓技術》主要報道鍛造和模鍛、沖壓、特種成形等領域的新理論、新工藝、新設備以及相關的技術問題,包括模具設計與制造技術,磨擦與潤滑技術,鍛壓工藝參數與設備力能參數的測試技術,鍛壓CAD/CAM技術,機械化自動化和柔性生產控制技術等。

  在沖壓件的拉深工藝分析、模具參數設定時,傳統的方法是查表計算總的拉深系數,然后一步步推導出拉深次數和各工序的拉深形狀。而經常由于所查手冊中零件示例的形狀與實際工況不一致,或新材質查不到經驗數,這樣在工藝方案的制定過程中,就會做很多近似處理,造成工藝分析的偏差,致使問題后移,使得模具調試周期長、成本高。隨著板料成形分析軟件在工程中的廣泛應用,在實際工作中,更多的采用傳統方法作為原始輸入,經過有限元計算,來修正原始的輸入,最終得到合適的工藝方案及模具設計輸入。本文采用這樣的思路,以鐵路貨車上的一個近似件為例,闡述整個過程,以實現傳統技術與有限元方法的結合運用。借助有限元分析優化了各工序的拉深形狀,通過觀察后處理剖切斷面凸、凹模間隙,避免了傳統慣用1.1t凸、凹模間隙帶來的問題。

  一、零件信息、材料模型的創建

  本文采用的模型如圖1所示,為典型的回轉體零件,有一定錐度,帶有翻邊法蘭,相對無法蘭的拉深件,有部分料未轉換成內壁,成形條件比較苛刻,零件信息見表1。

  在板料成形分析中,材料參數很重要,但過于復雜的參數不容易獲得,JSTAMP/NV軟件可以根據表1數據,通過材質擬合功能,很方便的擬合出真實的應力—應變曲線(圖2),用于分析計算,經試驗驗證也可以滿足精度要求。

  圖1零件斷面圖

  表1零件信息

  圖2材質擬合曲線

  二、估算初始坯料展開

  本文采用等質量法計算毛坯展開(圖3),其計算原理與查表計算是一樣的,能保證計算精度,而且適用于各種形狀,不受形狀的限制,方便快捷,實用性強。但無論哪種方法都只是初始輸入,實際成形后的零件各部分的厚度是不均勻的,根據分析結果還要做必要的修正。

  修邊量確定:考慮材料的各向異性及定位誤差帶來壓形后的高度偏差,有凸緣圓筒件的修邊余量,取修邊量為4mm,采用CAD軟件對最終零件建模后,在零件高度方向上增加4mm修邊量,并計算該工藝模型的質量為m=0.732kg。

  圖3展開計算原理

  新建虛擬毛坯:回轉體零件展開均為圓形,由于圓形只要厚度和直徑兩要素就能確定形狀,新建和圖1零件厚度相同的圓形毛坯,直徑φ隨便給個初值、比如180mm。

  展開計算:調整直徑φ,使毛坯質量與零件的質量m=0.732kg盡量接近,經上述過程計算,粗略估計毛坯直徑為200mm,記為DZ=200mm。

  2.1 確定一次拉深模面

  初步確定工藝流程為切割(φ200)→n次拉深→翻邊-修邊。采用工序分解后,零件的成形計算模型轉化為圖4的三拉形狀,只要該形狀可以成形,再經翻邊后,即可實現零件的制造。

  查找手里現有的模具設計手冊,由于側壁斜度的存在,找不到形狀完全一致的參考模型,采用類比的步驟對拉深系數分解。查找06Cr19Ni10的極限拉深系數見表2。查表可知:總的拉深系數0.39小于不銹鋼的一次極限拉深系數0.5,所以該件需要通過多次拉深來實現,依據表3計算:當K1=0.52時,計算首次拉深凹模尺寸,dp1=K1×Dz=0.52×200=φ104,首次拉深凹模直徑為φ104mm。當K2=0.82時,計算二次拉深凹模尺寸:dp2=K2×dp1=0.82×104=φ85.3,二次拉深凹模直徑為φ85.3mm。當K2=0.82時,計算三次拉深凹模尺寸:dp3=K2×dp2=0.82×85.3=φ69.9,三次拉深凹模直徑為φ69.9mm。

  從計算看3次拉深,從系數分批上分析最小凹模洞口尺寸為φ73.8

  表206Cr19Ni10的極限拉深系數

  圖4拉深模面圖

 ?、庞捎诓讳P鋼材質初次拉深的性能較好,拉深系數盡量接近該材質的極限。

 ?、瞥醮卫詈?,零件周圈法蘭增厚明顯,剛度較大,后續再次將其拉入凹模所需力量需要從底部圓角最薄弱位置傳遞,容易造成薄弱位置拉裂,所以首次拉深時,帶入凹模洞口的料應盡量多。

 ?、浅醮卫钜瞬捎么髨A角,盡量避免局部受力過大。

  2.2 初始模面計算

  綜合分析后初始模面尺寸如圖4所示,由左及右依次為:一次拉深、二次拉深、三次拉深。

  2.3 有限元分析優化

  運用Pro/E參數化三維建模軟件,參數化建模各工序的模具凸、凹模型面及坯料,導入到JSTAMP/NV中對各工序進行分析計算,當計算不理想時,繼續調整相應各工序參數,最終確定如下工藝流程圖(如圖5)。

  三、模具設計及工藝要點

  3.1 模具間隙的設置

  統計各工序成形后,零件進入凹模內的板料最大厚度見表3。在拉深模具設計中,一般凸、凹的間隙為1.1t(t為板厚),本例中1.1t=3.3mm,經過計算,在第三次拉深時板料的局部最大厚度已經達到3.58mm,如圖6所示。如果不經過模擬分析我們會按照3.3mm設置凸、凹模的間隙,在試模過程中凸、凹模發生卡死,工件無法壓到位,這時可能會懷疑設備的壓力不夠,把我們的注意力引到另外一個方向,有限元模擬分析提前解決了這個問題。

  圖5各工序計算流程圖

  表3凹模內板料最大厚度

  圖6二次拉深關鍵點厚度值

  3.2 壓邊力的計算及設備噸位的選擇

  通過拉深成形分析后的變形力曲線。使壓邊力更加合理,例如:在一次拉深時,經過分析計算此時的壓邊力僅需要2噸,這樣使模具設計有理有據。而以往在模具設計時,一般先按空間設置大的壓邊,然后調試過程中,如果出問題再減少壓邊,調試時間長,模具成本高。

  圖7成形力的計算

  圖8直接翻邊后實物照片

  圖9熱處理后翻邊實物照片

  同時變形力曲線也是合理選擇設備噸位的重要依據(圖7),在本文的“模具間隙的設置”部分,初始的模具間隙設置為1.1t,觀察成形力曲線時,成形力飆升至2000多噸,而且還沒壓到底部,觀察剖面圖才發現間隙設置不合理。

  材質經過反復拉壓后,加工硬化現象明顯,塑性降低,在翻邊過程發生開裂現象(如圖8),經過熱處理退火再結晶后進行翻邊,取得了良好的效果(圖9)。

  四、結束語

  本文采用模具設計手冊中的基本公式對初始模面進行計算,通過JSTAMP/NV板料成形分析軟件的計算,對初始模面、展開進行優化,很好地解決了現場實際問題。結合分析過程中,板料厚度的實際分布,合理的設置間隙,糾正了傳統的凸、凹模1.1t間隙所帶來的問題。根據分析計算的結果,在模具設計中合理的設置壓邊力。

欢乐麻将全集下载手机 极速赛车彩票破解公式 十一运夺金杀号公式 重庆买麻将机 网络棋牌赌博输了40万 36棋牌新神兽辅助 上海体彩十一选五 2013.11.19灰熊vs快船 微乐吉林麻将下载 杭州麻将骰子怎么看 北京pk10官网 平码公式破解 波克安徽麻将 可提现的手机麻将游戏 能提现的棋牌游戏 海南4十1彩票网站 浙江麻将游戏4人打真人版