14、金属板材加工工艺研究：非轴对称拉伸翻边与渐进成形

金属板材加工工艺研究：非轴对称拉伸翻边与渐进成形

在金属板材加工领域，非轴对称拉伸翻边和渐进成形是两种重要的工艺。下面将详细介绍这两种工艺的研究情况，包括其原理、建模、实验以及结果分析。

非轴对称拉伸翻边工艺研究

1. 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，常见于拉伸和深冲工艺中。拉伸翻边时，法兰曲率呈凹形，金属处于拉伸状态。边缘裂纹是该工艺中最主要的失效形式。
   • 众多研究者聚焦于拉伸翻边操作的不同几何参数。例如，Wang等人研究了V形金属坯料翻边时初始法兰长度与法兰半径之比、法兰角度对最大自由边缘应变的影响；Xu Feng等人探讨了冲头轮廓半径和长度半径比对周向应变的影响等。
2. 有限元建模
   • 模型部件 ：非轴对称拉伸翻边工艺涉及冲头、模具、压边圈和坯料。模具为半圆形，若不是则为孔翻边工艺。不单独建模压边圈，而是将板材沿模具周边分为两部分，均匀施加压边力。
   • 部件属性与网格划分 ：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，选用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材料模型，相关常数如下表所示：
     | AA - 6061 - T6 | 值