异形铝板的压边力优化加工法

异形铝板的钣金采用起皱临界控制策略，异型铝单板厂家对典型曲面零件拉深成形中压边力的问题进行了研究，因为曲面钣金乃是异形铝板加工的难中之难。运用有限元法模拟了半球形拉深件的起皱过程，分析了等效压边力的分布，塑性应变的分布规律，采用正交试验方法从板料厚度，冲压速度，摩擦系数和凹模圆角半径这四个因素中分析得出，凹模圆角半径对拉深中的起皱影响较大。利用板壳理论中板屈曲的能量原理，建立了半球形中防内皱压边力模型，得出了防内皱的压边力计算公式。从能量平衡角度出发，在考虑了各种因素的基础上给出了圆锥形拉深件侧壁起皱失稳判据，为轴对称曲面零件拉深过程智能化控制的压边力规律预测，提供了可靠的理论依据。

一些异形铝板厂家采用破裂控制策略，对不同曲面零件成形中的压边力进行了探讨。以锥形件为力学模型，用板材成形的塑性失稳理论对典型轴对称拉深件的极限承载能力进行了归一化的定性和定量分析，给出了该类钣金件破裂失稳时极限载荷的统一表达式，并由此得到了拉深过程中工件侧壁破裂失稳的临界条件，按侧壁破裂临界失稳条件所给出的定量关系来确定锥形件智能化拉深系统的控制压边力规律，可以大限度地抑制侧壁起皱的发生，也就是可以获得侧壁无皱的较大拉深深度，为拉深过程智能化控制提供了预测较佳压边力规律的理论依据。根据应力强度理论，对球底圆锥形件拉深进行分析，推导出该类零件产生拉伸性失稳时的临界应变分界圆，得出破裂极限。选择非对称件中的锥壁盒形件为研究对象，通过数值模拟和实验方法对成形过程中压边力随凸模行程的变化规律进行研究，得到能够提高成形质量的较优压边力变化趋势，提出破裂临界压边力控制原理，并将前馈神经网络模型引入盒形件智能化拉深压边力控制规律的预测，预测结果与实验吻合较好，实现较优压边力规律的实时预测，为实现盒形件拉深成形过程的智能化控制奠定基础。

异形铝板加工在压边力施加方法上，又采用了多点加载方式的方法。本司曾开发了一台多点变压边力单动拉深液压试验机，实现了在冲压过程中，能随位置和冲头行程任意改变压边力，根据拉深工艺要求和材料性能的不同进行拉深速度的调节[。通过ANSYS 软件模拟出矩形盒件拉伸成形过程多点压边力优化曲线，根据模拟出的各点压边力曲线图，把压边圈离散化，然后施加对应真实的压边力，实现板料拉伸成形不起皱的压边力优化问题。通过分析薄板拉延变压边力的力学机理，采用多点压边力加载装置时各压边点不起皱和不拉裂的临界压边力，分析了各压边点的变压边力加载曲线，证实了多点变压边力控制的可行性。采用数值模拟和实验相结合的方法研究了AZ31镁合金板料分块压边力矩形件的过程。首先设计了分块压边板，采用多点顶杆结构提供拉深所需的压边力，各顶杆之间相互独立，可在板料不同的区域实现不同的压边力加载。得出压边力的合理分布可使板料的流动更加均匀。通过对斜壁矩形盒件多点拉深成形的有限元数值模拟，得出︺形状的压边力加载曲线有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形。通过对压边圈离散化，进行压边力的优化控制，运用数值模拟和和实验相结合证明了多点加载方法的可行性。异形铝板厂家的操作工熟练掌握钣金工艺技术是非常必要的，有利于钣金件生产管理，是提高产品质量和降低成本的重要保证，是把特异型铝板价格从1500元/平方定格到450-800元/平方的可接受区间范围的坚实基础。