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

在金属加工领域，拉伸翻边和渐进式板材成型是两种重要的工艺。下面将详细介绍非轴对称拉伸翻边工艺以及渐进式板材成型工艺的相关研究。

非轴对称拉伸翻边工艺研究

拉伸翻边是一种在板材上进行的轮廓弯曲操作，常用于需要复合曲率的部件，如杯子、面板和盒子等，也在许多深冲工艺中有所应用。翻边主要有收缩、拉伸和直边三种类型，其中拉伸翻边的翻边曲率从翻边表面正面看呈凹形，此时翻边处的金属受到拉力。在拉伸翻边过程中，板材金属在模具弯曲边缘附近局部受力，形成特定角度和长度的翻边。而在非轴对称拉伸翻边（NASF）过程中，沿板材宽度方向的模具轮廓半径处出现的边缘裂纹现象是最主要的失效形式。

以往有很多研究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形金属坯料的翻边，发现初始翻边长度与翻边半径的比率、翻边角度对最大自由边缘应变有影响；Xu Feng等人研究了拉伸弯曲翻边的成型性，探讨了冲头轮廓半径和长度与半径比率对周向应变的影响；Li等人也关注了V形金属板材的拉伸翻边，研究了翻边长度和翻边角度对周向应变的影响；Yogesh Dewang等人则专注于“NASF”工艺，研究参数包括冲模间隙、初始翻边长度、冲头轮廓半径、模具轮廓半径、压边力和摩擦系数。

在进行分析研究时，有限元方法被证明是一种很好的方法。该方法将需要分析的部件划分为多个有限单元（或节点），然后分析特定载荷（力）对每个单元的影响，具有高度的通用性。随着全球化的发展，新的计算机软件被发明用于有限元分析，许多作者利用各种软件进行有限元模拟，如Sartkulvanich等人使用DEFORM - 2D软件分析AHSS板材拉伸翻边后冲裁边缘的质量；Butcher等人使用LS - DYNA代码开发3D