方盒形件混合分块压边拉深工艺研究

目的提高盒形件拉深成形过程中的成形件质量及成形极限。方法提出混合分块压边方法,即将法兰区的4个直边区和4个圆角区沿周向分开进行压边,并在每个圆角区分别采用径向分块压边。采用有限元方法,结合正交试验,对压边圈的分块位置及压边力的分配方案进行优化设计,并通过实验比较分别采用混合分块压边方法和整体压边方法时方盒形件拉深成形的抑制起皱效果及成形极限。结果有限元模拟和实验结果表明,采用混合分块压边方法,成形件皱纹最大幅值及最大减薄率显著减小,板料最小厚度增加,有效降低了成形件的起皱和破裂风险。结论新方法抑制起皱的效果显著优于普通压边方法,在合理的工艺条件下,板料的成形极限也得到明显的提高。

电控永磁技术的磁极单元设计及在塑性加工中的应用

对电控永磁磁极单元充退磁过程进行了分析,确定了磁极单元的主要结构参数的优化步骤。选取永磁体高度和宽度、可逆磁体长度和高度及磁极块高度5个结构参数作为自变量,根据理论计算并结合实践经验确定了各结构参数的取值范围。基于有限元分析,进行了正交仿真实验,得到了充磁和退磁磁吸力的实验结果。分析了结果数据的相关性,选择合适的正交模型并建立了回归方程,最终得到自变量的最优参数组合。根据优化结果,设计制作了双磁极单元的电控永磁吸盘,实验结果表明,采用该优化方法可以达到吸盘的充退磁要求,吸盘达到的最大磁吸力与设计值接近。最后,简述了电控永磁技术在快速换模和成形过程中的主要应用。

基于磁力控制的径向分区压边拉深工艺研究

本文提出一种由永磁体提供磁力的径向分区压边方法,可以获得更加合理的压边力分布.根据软磁材料的特点构建了磁极单元,通过瞬时低强度电流可以改变磁极单元的磁力状态.拉力实验证明磁极单元可以提供足够大的磁吸力,满足压边要求.温升实验的测量结果验证了磁极单元不会产生过热问题.根据拉深工艺特点,设计了基于电控永磁技术的压边装置和拉深模具,拉深过程中施加压边力无需持续通电,因此具有节能、安全的优点.采用理论推导确定了径向分区压边方法的可行性,并采用数值模拟分析了板坯上压边力的初始分布.结果表明,相对于整体压边,径向分区压边施加的压边力可以作用在更大的径向区域内.通过成形模拟进一步验证了径向分区压边方法的有效性,压边力沿径向分布更加合理,可以更好地控制板坯厚度的变化.最后,通过镀锌板的拉深实验证明电控永磁技术用于压边装置是可行的,径向分区压边方法可以有效抑制起皱,改善板坯成形效果.