基于可变杆元数连杆-弹簧模型的复杂引线成形过程建模与仿真

为探究引线形成机理,建立可变杆元数连杆-弹簧模型,在该模型中,金线表示成刚性连杆和扭转弹簧依次相连而成,用扭转弹簧的扭转变形来描述金线的弹塑性变形。该模型可动态增减连杆-弹簧数,从而可实现引线成形过程引线长度不断变化的上升阶段的仿真,模型中力矩平衡方程数随连杆-弹簧数变化而动态增减,通过求解模型中的非线性方程组,可得到劈刀在不同位置时的弧线形状。基于该模型分析复杂弧线动态成形过程,模型仿真结果发现反向运动形成折点并影响折点的位置和形状,上升阶段的弧线形状很大程度决定最终弧线形状。通过对比,仿真弧线与实验弧线吻合很好,这表明考虑劈刀上升阶段的可变杆元数连杆-弹簧模型能获得可靠的仿真结果。