熱門產(chǎn)品
MORE橢圓封頭拉伸成形
為了 厚壁橢圓形封頭熱拉伸成形,采用有限元模擬,分析其變形規(guī)律,根據(jù)模擬結(jié)果,設計坯料直徑及模具尺寸,并進行對比試驗,驗證模擬結(jié)果的準確性。分別采用了經(jīng)驗公式D0=K(Dp+t)+h+5%Dp=534及等體積法D0= (V′4/pt)1/2=524(體積V由Auto CAD三維模型求得)
計算坯料尺寸,獲得了不同的坯料直徑。
因為是軸對稱,為了提高計算效率,建模時模具和坯料僅取1/4,在Auto CAD中繪制模具和坯料的三維圖形,輸出為.STL格式,導入塑性成形有限元分析軟件DEFORM,建立有限元模型如圖1 平均流動應力模型采用s = f (e , , T ),軟件中自帶該材料的試驗數(shù)據(jù)。坯料設為塑性體,始鍛溫度為1 000℃,設定好網(wǎng)格劃分參數(shù)后,自動劃分單元5 221個。凸凹模設為剛體,考慮到成形過程較短,溫度變化對變形影響不大,故不計算熱交換,坯料對稱面上設置位移邊剪切摩擦模型,摩擦系數(shù)都取0.3。計算過程中未發(fā)生網(wǎng)格畸變及網(wǎng)格重劃,計算一次完成, 如圖2所示的模擬結(jié)果。 根據(jù)模擬結(jié)果,設計加工了熱拉伸模具,并進行了試驗,件試模坯料為25 mm厚,f534mm系經(jīng)驗公式計算值,拉伸結(jié)果僅測量總高H=158 mm,生產(chǎn)時坯料采用25 mm厚,f524 mm板料。測量模擬件及試驗件的壁厚和總高,并與經(jīng)驗值對照,其總高H仍大于設計值,說明總的減薄量大于增厚量,坯料還可減小f5~f8 mm。壁厚及總高模擬結(jié)果誤差在1%~3%之間。
由此 結(jié)論:(1) 厚壁橢圓形封頭拉深成形,用有限元模擬,,可指導坯料、模具設計及實際生產(chǎn);(2) 坯料直徑計算經(jīng)驗公式考慮了修邊余量,計算結(jié)果偏大,在實際生產(chǎn)時,坯料直徑可近似按等體積計算并適當減少f5~f8 mm;(3) 如果將坯料邊緣削薄,則可 壁厚相對均勻的封頭鍛件。