基于Dynaform的书夹不同压边力下的回弹分析

惠为东（盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224005）

基于Dynaform的书夹不同压边力下的回弹分析

惠为东
（盐城工业职业技术学院，江苏 盐城 224005）

书夹是日常生活中应用非常广泛的学习办公工具，本文主要介绍了书夹弯曲件的冲压成形过程的有限元仿真分析，采用不同的压边力进行回弹模拟，分析研究它对回弹的影响，找出减小回弹的方法，保证产品质量。

书夹；压边力；回弹

1　引言

书夹弯曲件的成形过程是典型的弯曲成形工艺，因此最常见的质量问题就是弯曲后弯曲件产生的回弹现象。回弹是板材冲压成形过程中的主要缺陷之一，严重影响着成型件的尺寸精度［1］。随着计算机性能的不断提高和数值模拟技术的不断完善，近些年来出现了许多功能强大的专业性强的分析软件，如采用有限元分析法对模具组件在工作状态中的应力、应变等问题的详细分析意得到了越来越多的注意［2］。在实际生产中遇到的，比较典型的如汽车覆盖件的回弹，由于其形状和边界条件复杂，一般要采用数值模拟方法来进行回弹分析才能取得较满意的结果［3］。

2　书夹的不同压边力下的回弹分析

将事先建立好的三维模型导入进Dynaform软件中，对选定不同条件进行回弹模拟，从变形状态、应力分布、厚度分布、以及回弹前后的书夹的成形角度变化等角度去分析对比，并选择最佳方案。

在冲压过程中，为了防止工件的口缘部分发生失稳而起皱，使板料被凸模压入凹模圆角之前，保持稳定状态，故要加压边圈，施加压边力。实验方案如下：

（1）材料AA6009 type37 ；

（2）板厚为2mm，凸凹模圆角为5mm，摩擦系数0.125；

（3）冲压距离为90mm，冲压速度为1000mm/s；

根据上面设定的参数，采用不同的压边力进行数值模拟，模拟试验结果如下（见图1）：分别采用压边力为25KN、50KN、100KN、150KN进行模拟。

结果分析看来，压边力在一定范围内变化时，对于板料的厚度变化不是很明显，而当大于一定的数值（20KN）时，板料的最大变薄率和应变的变化逐步加大。在同等条件下，压边力为50KN时回弹前后角度变化最小，且对于最大变薄率、变厚率变化以及应变变化影响较小，冲压成形效果最为理想。通过实验，采用50KN的压边力。

3　结论

本文运用优先于数值模拟的方法对书夹弯曲件的冲压成形过程进行了分析，考虑了压边力对于弯曲回弹的影响，并得出以下结论：压边力对于书夹的冲压成形来说必须选择合适，假如压边力太小，无法保证固定零件，书夹的一侧回弹会特别明显，更谈不上冲出合格的成型件了，而压边力过大的话零件内部主要是拉应力，也不符合实际要求。

图1　不同压边力下的回弹角

［1］刘罡.基于回弹控制的提高轿车冲压件成形精度方法研究［D］.上海：上海交通大学，2001.

［2］黄德海，陈国学.多层组合预应力模具失效分析及优化设计［J］.塑料工程学报，2003（04）：58-61.

［3］胡平覆.盖件模具CAD/CAE/CAM一体化技术现状与发展［J］机械工人（冷加工），2000（10）：3-4.

江苏省教育厅省属高校自然科学研究面上自筹经费项目（12KJD520010）。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.199

惠为东，助教，主要从事产品智能设计方面的研究。