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轉發自：模具技術

作者：宋育紅

（西安航空職業技術學院航空制造工程學院，陜西西安710089）

摘要：鈑金成形過程中常會發生起皺、開裂缺陷，采用數值模擬技術進行反金成形過程仿真，可修正模具設計，是開展精密成形的方法之一。

針對模擬結果中工件出現的缺陷，提出了初步的改進方案，以橡皮囊液壓成形為例，對成形過程的零件厚度變化

應力分布、起皺進行了數值仿真研究，從而控制了板料成形過程的缺陷，進一步修正了模具和板料，實現了無余量裝配。

關鍵詞：鈑金零件；精密成形；數值模擬技術；橡皮囊中圖分類號：TG 386 · 3 文獻標識碼：A

Numerical simulation Of the aluminum frame stamping process with the rubber die

SONG Yu-hong

Abstract：Wrinkling, cracking and springback Often occur during the sheet metal forming process. Numerical simulation technology is an effective method to modify the die design' eliminate the defects and guide the plan Of the precision forming process. During the stamping process With rubber dies' the thickness variation' stress distribution and wrinkling are analyzed in the numerical simulations · In order to control the defects，the improved processes are proposed based on the simulation results. This study is valuable to optimize the die structure and sheet metal size' and realize the zero-allowance assembly.

Keywords：sheet metal parts; precision stamping; numerical simulation; rubber die

引言

鈑金成形技術是利用金屬塑性變形的特點，通過一定方式對板料施加壓力，使其產生塑性變形，從而獲得所需要的各種形狀零件

鈑金件的成形方式有橡皮囊液壓成形、蒙皮拉形、沖壓成形等工，其成形技術廣泛應用于航空及汽車企業。鈑金件質量主要考慮的是尺寸精度和成形性能好壞。

隨著制造技術的發展，對零件裝配質量的要求明顯提高，綜合裝配誤差要求嚴格控制在較小的范圍內，所以開展精密成形技術是一項迫切要求。

采用數值模擬技術，精確預測板料成形過程的應力分布、厚度變化和破裂行為，從而修正模具，是板料成形過程的發展趨勢。

1數值模擬平臺

鈑金成形的計算機模擬技術已進人應用階段，國外有許多比較成熟的商業化的軟件可用于飯金成形過程的數值漠擬，目前的仿真軟件大致可分為三類：

動力顯式軟件、靜力顯式軟件和靜力隱式軟件〔氣本文采用動力顯式軌件 Abaqu ，利用中心差分算法，對飯金零件進行數值模擬。

本軟件特．別適合于大形蓋件的模擬計算，但它有固有的缺陷，即為了得到顯著的計算優勢，必須人為地放大真實的凸漠速度

2數值模擬實例

橡皮囊液壓成形是利用橡皮囊內液體的壓強通過一墚橡皮作為傳力介質，橡皮囊作為性模具，將金屬板材在剛性模具上成形的過程，如圖1所示。

在成形過程中，橡皮既是傳壓介質，也起半模的作用，橡皮作用在模具上的載荷具有多向性，使剛性半模處于三向受壓狀態

模具在工作臺上不需精確定位，壓邊力在變形過程中隨流液壓力的增加而增加0、在橡皮囊液壓零件的實際生產中

該零件的彎曲半徑區域的成形質量決定了整個零件的成形質量，本文以飛機框緣類零件為例進行數值漠擬馴究，模具的圓角半衿分別為5 m泐和mm。

2、1前置處理