SUS304/Al1050/SUS430复合板拉深成形中法兰受力分析及临界压边力研究

SUS304/Al1050/SUS430(简称S/A/S)复合板在拉深中经常出现起皱。它不同于单层板,S/A/S复合板在拉深过程中还存在层与层之间力的传递,所以受力情况更复杂。为了研究该复合板在拉深过程中的临界压边力,对S/A/S板在拉深过程中的法兰受力进行了分析,并通过主应力法和能量法推导出三层复合板起皱的临界压边力模型。通过Dynaform软件对临界压边力模型进行了验证。研究发现模拟结果和理论临界曲线符合,证明理论模型是可靠的。这能为实际生产提供指导。

SUS304/Al1050/SUS430复合叠层板拉深工艺参数对筒壁起皱的影响

生产中发现SUS304/Al1050/SUS430复合板拉深成形中与轧制方向成90°方向的筒壁存在起皱的现象。为了解决起皱的问题,首先测量了各层板的力学数据并导入到Dynaform中,采用正交试验方法研究了凹模圆角半径、板料直径、摩擦系数和压边力等因素对复合板筒壁起皱的影响。然后根据优化模拟结果设计出防止筒壁起皱的最佳工艺参数,同时采用增加拉延筋的方法解决筒壁起皱。试验结果表明,复合板的最优工艺参数组合为:凹模圆角半径14 mm,板料直径355 mm,摩擦系数0.2,压边力170 kN。在此工艺下,增加拉延筋,筒壁起皱得到解决,工件质量得到提高。

SUS304/Al1050/SUS430复合叠层板拉深成形中筒壁起皱机理

实际生产过程中发现SUS304/Al1050/SUS430复合板在拉深成形时外筒壁存在起皱的现象。为了分析这一现象产生的原因,分别测试了各单层板和复合板的真实应力、应变,并通过ETA/Dynaform软件对复合板圆筒件拉深成形过程进行了数值模拟。结果表明：复合板与轧制方向成90°方向的材料流动速度最快,与轧制方向成45°方向的材料流动速度最慢,且层与层之间Al1050层的材料流动速度大于SUS430层。以上两种材料流动速度的差异是导致SUS430层在拉深成形过程中与轧制方向成90°方向出现堆积起皱现象的原因,YBT拉伸实验也验证了这一结论。