針對(duì)多特征模型的不同數(shù)控漸進(jìn)成形加工方式的問題,分析了基于層優(yōu)先軌跡的加工方式與基于特征優(yōu)先軌跡的加工方式,并對(duì)比了兩種加工方式的優(yōu)劣之處。采用有限元分析軟件ANSYS對(duì)兩種加工方式下板材的成形過(guò)程進(jìn)行模擬,有限元分析結(jié)果表明:基于特征優(yōu)先軌跡下的數(shù)控漸進(jìn)成形方式的效率比基于層優(yōu)先軌跡下的數(shù)控漸進(jìn)成形方式高20. 7%,另外,基于層優(yōu)先軌跡加工方式下板材成形后的最小厚度值也比基于特征優(yōu)先軌跡加工方式下板材成形后的最小厚度值要略大。但基于層優(yōu)先軌跡下成形后板材的輪廓相對(duì)于基于特征優(yōu)先軌跡下成形后板材的輪廓,其更加接近于設(shè)計(jì)件的輪廓。 

【文章來(lái)源】：鍛壓技術(shù). 2020,45(06)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

目標(biāo)制件模型

從圖2a中可以清晰地看出，在擠壓刀具擠壓結(jié)束左側(cè)凹坑的最上層后，刀具抬起接著擠壓同一Z向高度值的右側(cè)凹坑的最上層，右側(cè)凹坑的最上層擠壓結(jié)束后，刀具再次抬起回到左側(cè)凹坑并擠壓左側(cè)凹坑的次上層，擠壓結(jié)束后刀具抬起回到右側(cè)凹坑，并繼續(xù)擠壓右側(cè)凹坑的次上層，如此循環(huán)往復(fù)，直至兩個(gè)凹坑均被擠壓結(jié)束;而圖2b中則是擠壓刀具先將左側(cè)凹坑一層接著一層擠壓完成后再接著擠壓另外一個(gè)凹坑。2 有限元數(shù)值模擬

為了能夠更加直觀地考察針對(duì)多特征模型基于層優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡和基于特征優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下板材成形后的輪廓與設(shè)計(jì)件輪廓的吻合程度，本文選取基于以上兩種軌跡下成形后板材X=0截面上的部分節(jié)點(diǎn)的Y值與Z值，再找到設(shè)計(jì)件上相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)并輸出其Y值與Z值，然后分別將基于兩種軌跡下所選節(jié)點(diǎn)的Z值與設(shè)計(jì)件相對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)的Z值做差，其差值作為新坐標(biāo)的Z坐標(biāo)，以共同的Y值作為新坐標(biāo)的Y坐標(biāo)，得到如圖7所示的X=0截面的Z向偏差曲線圖。從圖7中可以看出，基于特征優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下成形后板材的Z向偏差值普遍要大于基于層優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下成形后板材的Z向偏差值，前者軌跡下板材Z向偏差值的最大值和平均值分別為0.4791和0.2410 mm，基于后者軌跡下板材Z向偏差值的最大值和平均值分別為0.3688和0.1667 mm，因而基于特征優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下成形后板材的輪廓和基于層優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下成形后板材的輪廓相比，后者與設(shè)計(jì)件的輪廓吻合程度更好。這主要是因?yàn)?基于層優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下板材的成形是左右兩個(gè)凹坑特征在同一Z值面上依次一層接著一層交替擠壓成形，而基于特征優(yōu)先的數(shù)控?cái)D壓軌跡下板材的成形則是一個(gè)凹坑特征全部成形后再成形第2個(gè)凹坑特征，前者成形過(guò)程中，同一Z值面上的兩個(gè)凹坑在依次交替成形的過(guò)程中，彈性應(yīng)變隨著交替成形過(guò)程的不斷進(jìn)行而不斷地釋放，同一個(gè)凹坑特征的后一層擠壓過(guò)程又會(huì)對(duì)前一層成形產(chǎn)生的變形得到補(bǔ)充;而對(duì)于后者，一個(gè)凹坑全部成形后，在成形第2個(gè)凹坑的過(guò)程中，前一個(gè)已經(jīng)成形后的凹坑整體彈性逐漸恢復(fù)，當(dāng)?shù)?個(gè)凹坑特征成形后，第1個(gè)凹坑的整體變形已經(jīng)相當(dāng)大了，使得最終成形件的變形程度要更大一點(diǎn)，因而，基于層優(yōu)先數(shù)控?cái)D壓軌跡下最終成形后板材的輪廓與設(shè)計(jì)件的輪廓更加相吻合。圖4 厚度分布云圖

【參考文獻(xiàn)】：
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