【作 者】王永凱;盧鍇鈞;梁振業(yè);鄒天下;李大永
多點成形是目前新型板材曲面成形工藝,它將傳統(tǒng)沖壓成形的上下模具離散為形狀尺寸相同、可自由調(diào)節(jié)高度的基 本體陣列 [1-3]。相比于傳統(tǒng)沖壓成形,多點成形可自由調(diào)節(jié) 各個壓頭的高度以形成不同的包絡(luò)面,在保證工件質(zhì)量的基 礎(chǔ)上提高了曲面成形的靈活性,縮短了模具調(diào)試周期,降低了模具加工成本 ,提高了曲面成形效率,因而在船體外板加工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[4]。
船體外板尺寸大,精度要求高,而在船板多點成形過程中,由于彈性卸載導(dǎo)致應(yīng)力重新分布,進(jìn)而引起回彈問題,嚴(yán)重影響工件的尺寸和形狀精度,降低工件可用性。為提高船體外板多點成形質(zhì)量,通過數(shù)值模擬研究板厚和曲率對工件回彈影響規(guī)律具有較高理論意義和應(yīng)用價值[5]。蘇紹娟等[6]將多點成形和模壓成形中板材的應(yīng)力分布和回彈位移進(jìn)行了對比分析。王洪波等[7]模擬了多點成形路徑對鋁合金成形質(zhì)量的影響。
本文針對方形壓頭的多點成形工藝,基于有限元軟件ABAQUS,通過基于Python語言的二次開發(fā),建立多點成形的快速建模方法。分別對船板曲面件進(jìn)行成形和回彈模擬,將模擬結(jié)果與文獻(xiàn)實驗對比,驗證仿真模型的準(zhǔn)確性。然后以板厚和曲率為變量,研究帆形件和馬鞍形件成形中的回彈規(guī)律。
【結(jié) 論】
通過數(shù)值模擬,本文分析了不同板厚和曲率半徑對帆形件和馬鞍形件回彈結(jié)果的影響,得到以下結(jié)論:
(1)以方形壓頭成形為例,基 于 python語言進(jìn)行二次開發(fā) ,實現(xiàn)了多點成形快速建模,顯著提高了建模和計算效率。
(2)在多點成形工藝下,帆形件和馬鞍形件的板厚和曲率半徑對最大回彈量影響較大,回彈量隨著板厚增加而減 小 ,隨著曲率半徑增大而增加,其中最大回彈量與相對彎曲半徑(R/t)呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢。
(3)相同的相對彎曲半徑下,帆形件的回彈量整體高于馬鞍形件的回彈量。
以下是正文: