管材弯曲回弹对内高压成形的影响及补偿方法
2014-09-21张伟玮谢文才苑世剑
哈尔滨工业大学学报 2014年7期
张伟玮,韩 聪,谢文才,苑世剑
(1.哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,150090哈尔滨;2.一汽轿车股份有限公司,130012长春)
考虑到承载的强度和刚度因素,现代汽车构件如车架纵梁、发动机支架、顶盖纵梁、后桥车架、仪表盘等均是典型的三维曲线异性截面空心结构件[1-3].内高压成形技术已经广泛应用以上构件的生产中,与冲压件焊接件相比,质量轻,生产成本降低、模具造价降低、抗弯扭能力高[4-6].此类零件的成形往往包括CNC弯曲、预成形、内高压成形等几道工序.数控弯曲主要将零件的轴线变为二维或三维曲线,预成形则是合理的分配坯料,使零件在内高压成形过程中变形均匀,避免皱纹和破裂缺陷.
管材数控弯曲卸载后会产生严重的回弹,直接影响构件的尺寸精度,以及与其他构件的连接或装配[7-8].对于轴线为三维的数控弯曲管件,回弹会导致随后工序的预成形和内高压成形中产生起皱或者破裂等缺陷.如果不能充分掌握数控弯曲过程管材的回弹规律,就要通过反复尝试各种工艺参数来调整零件形状来避免缺陷,提高生产成本,延长生产周期.
由于管材数控弯曲过程是一个几何非线性、材料非线性、接触非线性的复杂过程,同时又是一个多模具协同约束的过程.如果把以上所有因素都考虑在内,就很难通过解析解来精确表达回弹规律.近些年国内外许多学者都尝试通过有限元法,建立工艺参数对回弹影响的线性回归模型.Qureshi等[9]在……
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