基于Dynaform的書夾不同壓邊力下的回彈分析

惠為東（鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城 224005）

基于Dynaform的書夾不同壓邊力下的回彈分析

惠為東
（鹽城工業職業技術學院，江蘇 鹽城 224005）

書夾是日常生活中應用非常廣泛的學習辦公工具，本文主要介紹了書夾彎曲件的沖壓成形過程的有限元仿真分析，采用不同的壓邊力進行回彈模擬，分析研究它對回彈的影響，找出減小回彈的方法，保證產品質量。

書夾；壓邊力；回彈

1　引言

書夾彎曲件的成形過程是典型的彎曲成形工藝，因此最常見的質量問題就是彎曲后彎曲件產生的回彈現象。回彈是板材沖壓成形過程中的主要缺陷之一，嚴重影響著成型件的尺寸精度［1］。隨著計算機性能的不斷提高和數值模擬技術的不斷完善，近些年來出現了許多功能強大的專業性強的分析軟件，如采用有限元分析法對模具組件在工作狀態中的應力、應變等問題的詳細分析意得到了越來越多的注意［2］。在實際生產中遇到的，比較典型的如汽車覆蓋件的回彈，由于其形狀和邊界條件復雜，一般要采用數值模擬方法來進行回彈分析才能取得較滿意的結果［3］。

2　書夾的不同壓邊力下的回彈分析

將事先建立好的三維模型導入進Dynaform軟件中，對選定不同條件進行回彈模擬，從變形狀態、應力分布、厚度分布、以及回彈前后的書夾的成形角度變化等角度去分析對比，并選擇最佳方案。

在沖壓過程中，為了防止工件的口緣部分發生失穩而起皺，使板料被凸模壓入凹模圓角之前，保持穩定狀態，故要加壓邊圈，施加壓邊力。實驗方案如下：

（1）材料AA6009 type37 ；

（2）板厚為2mm，凸凹模圓角為5mm，摩擦系數0.125；

（3）沖壓距離為90mm，沖壓速度為1000mm/s；

根據上面設定的參數，采用不同的壓邊力進行數值模擬，模擬試驗結果如下（見圖1）：分別采用壓邊力為25KN、50KN、100KN、150KN進行模擬。

結果分析看來，壓邊力在一定范圍內變化時，對于板料的厚度變化不是很明顯，而當大于一定的數值（20KN）時，板料的最大變薄率和應變的變化逐步加大。在同等條件下，壓邊力為50KN時回彈前后角度變化最小，且對于最大變薄率、變厚率變化以及應變變化影響較小，沖壓成形效果最為理想。通過實驗，采用50KN的壓邊力。

3　結論

本文運用優先于數值模擬的方法對書夾彎曲件的沖壓成形過程進行了分析，考慮了壓邊力對于彎曲回彈的影響，并得出以下結論：壓邊力對于書夾的沖壓成形來說必須選擇合適，假如壓邊力太小，無法保證固定零件，書夾的一側回彈會特別明顯，更談不上沖出合格的成型件了，而壓邊力過大的話零件內部主要是拉應力，也不符合實際要求。

圖1　不同壓邊力下的回彈角

［1］劉罡.基于回彈控制的提高轎車沖壓件成形精度方法研究［D］.上海：上海交通大學，2001.

［2］黃德海，陳國學.多層組合預應力模具失效分析及優化設計［J］.塑料工程學報，2003（04）：58-61.

［3］胡平覆.蓋件模具CAD/CAE/CAM一體化技術現狀與發展［J］機械工人（冷加工），2000（10）：3-4.

江蘇省教育廳省屬高校自然科學研究面上自籌經費項目（12KJD520010）。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.199

惠為東，助教，主要從事產品智能設計方面的研究。