基于等弧长的U形件回弹补偿技术研究_龚志辉1_2汪日超1杨继涛1周顺峰1
- 格式：pdf
- 大小：511.86 KB
- 文档页数：5
图4 底边圆弧补偿示意图 / L 2-R0 = Rd θ 0 ( ) 1
与O 如图 4 所示 , 即 A ″ 圆弧的长度相等 ,
图 2 底面圆弧补偿回弹模具结构示意图
弧的量超过弹性 极 限 而 进 入 塑 性 变 形 阶 段 , 底平 面在回弹后将无 法 恢 复 到 平 直 状 态 , 因此底平面 的弯曲变形必须限定在弹性变形范围内 ㊂
i ns h o w s i t s f e a s i b i l i t . y : ; K e o r d s s r i n b a c k; e u a l a r c l e n t h; d i ec o m e n s a t i o n s t a m i n e a t i v ea n l e p g q g p p gn g g yw
: 摘要 : 底面圆弧回弹补偿是解决 U 形件回弹补偿过程中所产生冲压负角的有效方法 , 故提出等弧
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 , 长沙 , 1. 4 1 0 0 8 2 重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室 , 重庆 , 2. 4 0 0 0 5 4
2 龚志辉1,
汪日超1
1 U 形件回弹补偿模型的构建
由图 1 可 以 看 出 , 当 U 形件侧壁为9 直壁 0 ° 时, 直接对回弹部 分 的 圆 弧 进 行 角 度 补 偿 会 形 成 冲压负角 , 导致冲压无法进行 ㊂
5] ㊂ 该结构的特点Biblioteka 在对回弹 采用图 2 所示结构 [
为了避免冲压 负 角 的 产 生 , 回弹补偿时可以
杨继涛1
周顺峰1
长补偿原则来快速获得底面圆弧半径 ㊁ 两侧 底 角 圆 弧 半 径 及 圆 弧 中 心 参 数 , 实现了 U 形件回弹补偿模 型尺寸精度的精确控制 ; 应用试验设计方法 ㊁ 响应面模型构建了 U 形件回弹角计算的近似模型 , 通过理 论分析实现了补偿角和最大补偿角的计算 , 从而可快速构建底面圆弧补偿的 U 形件回弹补偿模型 ㊂ 算 例验证了该方法的有效性 ㊂ 中图分类号 : T G 3 8 6. 3 关键词 : 回弹 ; 等弧长 ; 模具补偿 ; 冲压负角 : / D O I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 0 0 4-1 3 2 X. 2 0 1 4. 0 4. 0 2 4 j
R e s e a r c ho nS r i n b a c kC o m e n s a t i o nT e c h n o l o fUs h a e dP a r t sB a s e do nE u a lA r cL e n t h p g p g yo p q g 1, 2 1 1 1 G o n h i h u i W a n i c h a o Y a n i t a o Z h o uS h u n f e n gZ gR gJ g , 1. S t a t eK e a b o r a t o r fA d v a n c e dD e s i na n dM a n u f a c t u r e f o rV e h i c l eB o d yL yo g y , , H u n a nU n i v e r s i t h a n s h a4 1 0 0 8 2 yC g , 2. K e a b o r a t o r fM a n u f a c t u r ea n dT e s tT e c h n i u e s f o rA u t o m o b i l eP a r t s yL yo q , , , M i n i s t r fE d u c a t i o n C h o n i n n i v e r s i t fT e c h n o l o C h o n i n 4 0 0 0 5 4 yo g q gU yo g y g q g : A b s t r a c t A r cs r i n b a c kc o m e n s a t i o no fb o t t o m s u r f a c e w a sa ne f f e c t i v e m e t h o dt oe l i m i n a t e p g p , s t a m i n e a t i v ea n l ew h i c hw a s f r o ms r i n b a c kc o m e n s a t i o no fUs h a e dp a r t s . T h e r a d i u so f p gn g g p g p p , b o t t o ma r ca n dc o r n e ra r c s a r cc e n t e rc o o r d i n a t ev a l u e so f t h ec o r n e rc a nb ea c u i r e db a s e do ne u a l q q , , ’ a r c l e n t hc o m e n s a t i o nr u l e C o n s e u e n t l t h ed i m e n s i o n a la c c u r a c fU-s h a e dp a r t ss r i n g p q y yo p p g ’ b a c kc o m e n s a t i o nw a si m r o v e d .T h ea r o x i m a t em o d e l f o rt h ec a l c u l a t i o no fU-s h a e dp a r t s p p p p p ( , s r i n b a c ka n l ew a s c o n s t r u c t e db a s e do ne x e r i m e n t a l d e s i na n dr e s o n s e s u r f a c em e t h o d sR S M) p g g p g p , a n df u r t h e r m o r e s r i n b a c kc o m e n s a t i o na n l ea n dt h em a x i m u mc o m e n s a t i o na n l eo ft h e Up g p g p g , s h a e dp a r t sw e r ew o r k e do u tb h e o r e t i c a l a n a l s i s t h em o d e lo fa r cc o m e n s a t i o no fb o t t o ms u r p yt y p ’ , f a c ef o rUs h a e dp a r ts s r i n b a c kc o m e n s a t i o nc a nb e c o n s t r u c t e d r a i d l n d t h e e x a m l eh e r e p p g p p ya p -
L R0 π R0 ) 0 -2 N ' s i n θ + x= ( 2 θ π-2 θ
/ / ) π R0 2= ( π 2+θ R1
( ) 2
2 基于等弧长的回弹补偿计算
2. 1 等弧长原理 本文提出的等弧长原理是指冲压件在回弹补
偿前后回弹变形 区 域 的 弧 长 保 持 不 变 , 这样才能 保证各个特征之 间 的 相 对 位 置 不 变 , 从而保证补 形件回弹前后的示意图 , O A B C 为设计模型截面 形状 , O A B ' C ' 为回弹后的截面形状 ㊂ 底边 O A保 侧壁 B A B ' 圆弧 弧 长 相 等 ; C 回弹后仍保持为直 线, 只是位置产生了改变 ㊂ 如图 4 所示 , 回弹补偿 包括两个方面 : ① 在零件两侧底角圆弧处 , A B段 圆弧补偿为 A B ″; ② 在底面 O A 段, O A 段补偿为 圆弧 O A ″㊂ 这样零件的回弹由底边圆弧和两侧圆 弧产生 , 根据等弧长补偿原则 , 要求 A B 段圆弧长 度与 A B ″ 段圆弧长度一致 , O A 段长度与 O A ″段 圆弧长度一致 ㊂ 底边圆弧的补偿是为了消除两侧圆弧回弹补 持不 变 , A B 圆弧改变为A B ' 圆 弧, A B 圆弧与 偿前后的零件的形状精度和尺寸精度 ㊂ 图 3 为 U
㊃5 5 0㊃
基于等弧长的 U 形件回弹补偿技术研究
龚志辉
汪日超
杨继涛等
图 1 U 形件内压边成形
图 3 U 形件底角回弹变形
角进行补 偿 的 同 时 将 原 有 的 底 平 面 弯 曲 成 圆 弧 , 状, 这样侧壁和底面 的 夹 角 可 小 于 9 同时在冲 0 ° 压方向上又不会 形 成 冲 压 负 角 ㊂ 此 时 , U 形件的 回弹由底面回弹和侧壁回弹两部分构成 ㊂ 回弹补 偿时 , 要求底面圆 弧 经 回 弹 后 恢 复 到 初 始 的 平 直 状态 , 侧壁经过回弹恢复后正好处于垂直状态 , 此 时的零件形状与设计模型一致 ㊂
和回弹补偿法来解决 ㊂ 工艺控制法通过加大压边 力或拉延筋约束 力 来 增 加 零 件 的 拉 伸 效 应 , 减小 冲压件的回弹量 ; 回弹补偿法通过预先对模具进 行预修正使得零件在回弹之后和设计模型刚好一
] 3 ‐ 4 ㊂无法兰的 U 形件通常 致来实现回弹的控制 [
采用内压边成形 , 因此侧壁回弹很难通过工艺法
采用上述方法 补 偿 时 , 如果底平面弯曲成圆
由补偿工件的底角 R1 所 对 应 圆 弧 回 弹 后 变 成 R0 所对应的圆弧长度不变可知 : 补偿 前 ,右 侧 底 角 圆 弧 中 心 N 的 坐 标 为 ( / , 补偿之后底角圆弧的中心 N L0 2-R0 , R0) '的 ) ㊁ )推出 : 坐标可由式 ( 式( 1 2
收稿日期 : 2 0 1 2 0 9 0 6 ; 基金项目 : 中国博士后科学基金资助项目 ( 华中 2 0 1 2 M 5 1 1 7 4 8) 科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金资助项 ) ; 目( 重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教 2 0 1 1-P 1 0 ; 育部重点实验室 开 放 基 金 资 助 项 目 ( 湖南大学 2 0 1 1 K LMT 0 6) ) 青年教师成长计划资助项目 ( 2 0 1 0-2 5
与O 如图 4 所示 , 即 A ″ 圆弧的长度相等 ,
图 2 底面圆弧补偿回弹模具结构示意图
弧的量超过弹性 极 限 而 进 入 塑 性 变 形 阶 段 , 底平 面在回弹后将无 法 恢 复 到 平 直 状 态 , 因此底平面 的弯曲变形必须限定在弹性变形范围内 ㊂
i ns h o w s i t s f e a s i b i l i t . y : ; K e o r d s s r i n b a c k; e u a l a r c l e n t h; d i ec o m e n s a t i o n s t a m i n e a t i v ea n l e p g q g p p gn g g yw
: 摘要 : 底面圆弧回弹补偿是解决 U 形件回弹补偿过程中所产生冲压负角的有效方法 , 故提出等弧
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室 , 长沙 , 1. 4 1 0 0 8 2 重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教育部重点实验室 , 重庆 , 2. 4 0 0 0 5 4
2 龚志辉1,
汪日超1
1 U 形件回弹补偿模型的构建
由图 1 可 以 看 出 , 当 U 形件侧壁为9 直壁 0 ° 时, 直接对回弹部 分 的 圆 弧 进 行 角 度 补 偿 会 形 成 冲压负角 , 导致冲压无法进行 ㊂
5] ㊂ 该结构的特点Biblioteka 在对回弹 采用图 2 所示结构 [
为了避免冲压 负 角 的 产 生 , 回弹补偿时可以
杨继涛1
周顺峰1
长补偿原则来快速获得底面圆弧半径 ㊁ 两侧 底 角 圆 弧 半 径 及 圆 弧 中 心 参 数 , 实现了 U 形件回弹补偿模 型尺寸精度的精确控制 ; 应用试验设计方法 ㊁ 响应面模型构建了 U 形件回弹角计算的近似模型 , 通过理 论分析实现了补偿角和最大补偿角的计算 , 从而可快速构建底面圆弧补偿的 U 形件回弹补偿模型 ㊂ 算 例验证了该方法的有效性 ㊂ 中图分类号 : T G 3 8 6. 3 关键词 : 回弹 ; 等弧长 ; 模具补偿 ; 冲压负角 : / D O I 1 0. 3 9 6 9 . i s s n . 1 0 0 4-1 3 2 X. 2 0 1 4. 0 4. 0 2 4 j
R e s e a r c ho nS r i n b a c kC o m e n s a t i o nT e c h n o l o fUs h a e dP a r t sB a s e do nE u a lA r cL e n t h p g p g yo p q g 1, 2 1 1 1 G o n h i h u i W a n i c h a o Y a n i t a o Z h o uS h u n f e n gZ gR gJ g , 1. S t a t eK e a b o r a t o r fA d v a n c e dD e s i na n dM a n u f a c t u r e f o rV e h i c l eB o d yL yo g y , , H u n a nU n i v e r s i t h a n s h a4 1 0 0 8 2 yC g , 2. K e a b o r a t o r fM a n u f a c t u r ea n dT e s tT e c h n i u e s f o rA u t o m o b i l eP a r t s yL yo q , , , M i n i s t r fE d u c a t i o n C h o n i n n i v e r s i t fT e c h n o l o C h o n i n 4 0 0 0 5 4 yo g q gU yo g y g q g : A b s t r a c t A r cs r i n b a c kc o m e n s a t i o no fb o t t o m s u r f a c e w a sa ne f f e c t i v e m e t h o dt oe l i m i n a t e p g p , s t a m i n e a t i v ea n l ew h i c hw a s f r o ms r i n b a c kc o m e n s a t i o no fUs h a e dp a r t s . T h e r a d i u so f p gn g g p g p p , b o t t o ma r ca n dc o r n e ra r c s a r cc e n t e rc o o r d i n a t ev a l u e so f t h ec o r n e rc a nb ea c u i r e db a s e do ne u a l q q , , ’ a r c l e n t hc o m e n s a t i o nr u l e C o n s e u e n t l t h ed i m e n s i o n a la c c u r a c fU-s h a e dp a r t ss r i n g p q y yo p p g ’ b a c kc o m e n s a t i o nw a si m r o v e d .T h ea r o x i m a t em o d e l f o rt h ec a l c u l a t i o no fU-s h a e dp a r t s p p p p p ( , s r i n b a c ka n l ew a s c o n s t r u c t e db a s e do ne x e r i m e n t a l d e s i na n dr e s o n s e s u r f a c em e t h o d sR S M) p g g p g p , a n df u r t h e r m o r e s r i n b a c kc o m e n s a t i o na n l ea n dt h em a x i m u mc o m e n s a t i o na n l eo ft h e Up g p g p g , s h a e dp a r t sw e r ew o r k e do u tb h e o r e t i c a l a n a l s i s t h em o d e lo fa r cc o m e n s a t i o no fb o t t o ms u r p yt y p ’ , f a c ef o rUs h a e dp a r ts s r i n b a c kc o m e n s a t i o nc a nb e c o n s t r u c t e d r a i d l n d t h e e x a m l eh e r e p p g p p ya p -
L R0 π R0 ) 0 -2 N ' s i n θ + x= ( 2 θ π-2 θ
/ / ) π R0 2= ( π 2+θ R1
( ) 2
2 基于等弧长的回弹补偿计算
2. 1 等弧长原理 本文提出的等弧长原理是指冲压件在回弹补
偿前后回弹变形 区 域 的 弧 长 保 持 不 变 , 这样才能 保证各个特征之 间 的 相 对 位 置 不 变 , 从而保证补 形件回弹前后的示意图 , O A B C 为设计模型截面 形状 , O A B ' C ' 为回弹后的截面形状 ㊂ 底边 O A保 侧壁 B A B ' 圆弧 弧 长 相 等 ; C 回弹后仍保持为直 线, 只是位置产生了改变 ㊂ 如图 4 所示 , 回弹补偿 包括两个方面 : ① 在零件两侧底角圆弧处 , A B段 圆弧补偿为 A B ″; ② 在底面 O A 段, O A 段补偿为 圆弧 O A ″㊂ 这样零件的回弹由底边圆弧和两侧圆 弧产生 , 根据等弧长补偿原则 , 要求 A B 段圆弧长 度与 A B ″ 段圆弧长度一致 , O A 段长度与 O A ″段 圆弧长度一致 ㊂ 底边圆弧的补偿是为了消除两侧圆弧回弹补 持不 变 , A B 圆弧改变为A B ' 圆 弧, A B 圆弧与 偿前后的零件的形状精度和尺寸精度 ㊂ 图 3 为 U
㊃5 5 0㊃
基于等弧长的 U 形件回弹补偿技术研究
龚志辉
汪日超
杨继涛等
图 1 U 形件内压边成形
图 3 U 形件底角回弹变形
角进行补 偿 的 同 时 将 原 有 的 底 平 面 弯 曲 成 圆 弧 , 状, 这样侧壁和底面 的 夹 角 可 小 于 9 同时在冲 0 ° 压方向上又不会 形 成 冲 压 负 角 ㊂ 此 时 , U 形件的 回弹由底面回弹和侧壁回弹两部分构成 ㊂ 回弹补 偿时 , 要求底面圆 弧 经 回 弹 后 恢 复 到 初 始 的 平 直 状态 , 侧壁经过回弹恢复后正好处于垂直状态 , 此 时的零件形状与设计模型一致 ㊂
和回弹补偿法来解决 ㊂ 工艺控制法通过加大压边 力或拉延筋约束 力 来 增 加 零 件 的 拉 伸 效 应 , 减小 冲压件的回弹量 ; 回弹补偿法通过预先对模具进 行预修正使得零件在回弹之后和设计模型刚好一
] 3 ‐ 4 ㊂无法兰的 U 形件通常 致来实现回弹的控制 [
采用内压边成形 , 因此侧壁回弹很难通过工艺法
采用上述方法 补 偿 时 , 如果底平面弯曲成圆
由补偿工件的底角 R1 所 对 应 圆 弧 回 弹 后 变 成 R0 所对应的圆弧长度不变可知 : 补偿 前 ,右 侧 底 角 圆 弧 中 心 N 的 坐 标 为 ( / , 补偿之后底角圆弧的中心 N L0 2-R0 , R0) '的 ) ㊁ )推出 : 坐标可由式 ( 式( 1 2
收稿日期 : 2 0 1 2 0 9 0 6 ; 基金项目 : 中国博士后科学基金资助项目 ( 华中 2 0 1 2 M 5 1 1 7 4 8) 科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金资助项 ) ; 目( 重庆理工大学汽车零部件制造及检测技术教 2 0 1 1-P 1 0 ; 育部重点实验室 开 放 基 金 资 助 项 目 ( 湖南大学 2 0 1 1 K LMT 0 6) ) 青年教师成长计划资助项目 ( 2 0 1 0-2 5
