板料冲压件成形后存在回弹,回弹是冲压生产中的主要缺陷之一。
合理地设计模具是减小回弹的有效方法。传统的任意三维型面的成形,在补偿回弹变形时一般仍采用"试错法"。这种方法需要操作者有很高的技能和丰富的经验,并且成功与否伴有一定的偶然性。对复杂的铝车身覆盖件,在模具试制阶段仅为补偿回弹的修模时间就需半年多,所以,传统的"试错法"耗费了大量的财力和时间。
随着计算机硬件和软件技术的提高,使有限元数值模拟技术成功地应用到薄板成形领域,能够比较准确地预测冲压件成形中的各种缺陷。如果板料成形回弹预测准确,并巨采用数值迭代方法完成补偿过程的时间少于现在实际生产中采用的"试错法",那么采用数值模拟方法将大人节约模具开发资金和缩短新产品研发周期。
基于数值模拟补偿回弹的循环位移补偿法 "循环位移补偿"的模具设计力法就是利用有限元数值模拟计算回弹量来修正模具型面,其步骤是:从初定的模具型面的结点位移反向减去模拟计算的相应结点回弹量,得到用于补偿回弹的模具型面。金属板料首先用试探模具(对于第一次循环,试探模具形状和工件相同)成形,计算成形回弹后的工件形状。
具体计算过程为:首先按目标工件形状建立凸凹模型面,应用软件ANSYS/LS-DYNA动态显式模拟簿板成形;把成形前板料的单元结点坐标及成形分析得到的冲压件成形后的结点位移分别存人数据文件、heel. dat和form. dal,把数据文件Loan. dat和数据文件sheet. dal相加可得到目标工件的结点坐标数据文件part. dal;把动态显式模拟得到的、保存有儿何形状和应力的成形工件用静态隐式进行卸载过程模拟。把得到的新模具型面数据文件以IGES格式存储转人到分析软件ANSYS/LS-DYNA中,进行新的成形-回弹-误差分析过程。