角型截面铝型材拉弯成形工艺模拟研究

2012-06-05谷诤巍赵立辉

电加工与模具 2012年3期

谷诤巍,赵立辉,徐虹,崔波

(吉林大学材料科学与工程学院,吉林长春 130022)

铝型材由于具有重量轻、刚度高等优点,被广泛用于制造汽车、轨道车辆等交通工具的车体结构件[1]。拉弯成形是铝型材车体构件制造的最常用方法之一,其工艺原理是在型材两端同时施加拉力和弯矩,使型材边拉伸边弯曲包绕在成形胎具上,这种成形方法能提高成形件截面应力的均匀性,可有效减小弯曲回弹量,提高构件的轮廓精度,非常适合于小变形量、大曲率半径构件的弯曲成形。拉弯成形时,为了减小弯曲回弹量,提高成形精度,一般需要增加拉伸位移量,但铝型材的塑性相对较差,延伸率较低,能承受的拉伸量范围非常有限,拉伸位移量过大将导致型材断裂,位移量过小则难以有效减小回弹,同时还易出现起皱等缺陷,大大增加了铝型材构件的拉弯成形难度,尤其是一些截面高度尺寸大、弯曲半径相对较小的铝型材构件的拉弯成形更加困难,需要借助数值模拟技术模拟成形过程,优化拉弯工艺参数,才能消除成形缺陷,获得高质量的拉弯件。

本文以某型车辆的角形截面铝型材立柱构件为典型件,运用PS2F模拟软件对其拉弯成形过程进行模拟,分析成形缺陷,优化工艺参数和拉弯胎具型面曲线,获得了合格的成形件。