14、金属板材加工工艺参数研究

金属板材加工工艺参数研究

在金属板材加工领域，拉伸翻边和渐进式板材成型是两种重要的工艺。本文将详细探讨非轴对称拉伸翻边工艺以及渐进式板材成型工艺中不同参数对成型效果的影响。

非轴对称拉伸翻边工艺

工艺概述

翻边是一种在需要复合曲率的板材上进行的轮廓弯曲操作，常见于各种拉伸和深冲工艺中。拉伸翻边是其中一种类型，其翻边曲率呈凹形，金属在翻边过程中受到拉力。在非轴对称拉伸翻边（NASF）工艺中，板材金属在模具弯曲边缘附近局部受力，形成指定角度和长度的翻边。然而，边缘裂纹现象是该工艺中最主要的失效形式。

有限元模拟

为了研究NASF工艺，采用有限元方法进行模拟。使用ABAQUS/CAE 6.13软件对AA - 6061 - T6金属坯料进行FE模拟，分析间隙和冲头轮廓半径这两个几何参数对最大周向应变的影响。
- 模型构建 ：NASF工艺涉及冲头、模具、压边圈和坯料。模具采用半圆形建模，坯料沿模具周边分为两部分，压边力均匀分布在模具上的部分。冲头和模具建模为刚性实体，采用自由网格划分技术；坯料建模为可变形实体，使用C3D8R单元类型进行周向应变分析，全局网格尺寸为1mm。
- 材料属性 ：坯料材料为AA - 6061 - T6，其强度和损伤组件采用Johnson - cook（JC）材料模型，具体常数如下表所示：
| AA - 6061 - T6 | 值 |
| — | — |
| A | 324 |
| B | 113.8 |
| C | 0.002 |
| M | 1.34 |