板料回弹机理及控制

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3、控制回弹的方法 (1)弯曲成形中的回弹控制 在弯瞳成形中传统的回弹控制方法有:拉弯法、加压矫正
法、模具补偿法、过弯曲法等,根据零件形状和弯曲工艺的不 同可选用不同的方法来控制回弹。模具补偿法和过弯曲法是两 种基本的回弹控制方法,前者适用于模具弯曲(闭式弯曲), 后者适用于自由弯曲。对于曲率非常小的弯曲件,由于其塑性 变形不充分,回弹较大,单纯模具补偿难以实施,一般要采用 托弯法和模具补偿法联合作用来控制回弹。对于局部曲搴很大 的弯曲件,理论预测精度较差,实际生产中一般采用局都加压 矫正的方法来控制回弹fI】。模具补偿法和过弯曲法作为回弹控 制方法的基本方法有较强的理论基础,许多学者对其进行了深 入的研究。余同希讨论了柱形弯曲回弹的模具补偿算法,王晓 林进一步对非圆弧弯曲回弹的模具补偿算法进行了研究。这些
(PVC)。主要对三元共混物的相容性和相互做用方式等进行 了初步的探讨。
1实验部分 1.1原材料 氯化聚乙烯:牌号CMl;聚氯乙烯:预塑化的食品级原料; 热塑性聚氨酯:牌号B。 1.2样品制备 (1)TPu/CPE/PVC共混物制备:原料f燥处理后,根据配 方称取各原料。将CPE、PVC料和各种助剂混合均匀后放入烘
弹的应力。弯曲回弹的主要原因是由于材料弹性变形所起的。 板料弯曲时,内层受压应力,外层受拉应力。弹塑性弯曲时, 这两种应力尽管超过屈服应力。但实际上从拉应力过渡到压应 力时,中间总会有一段应力小于屈服应力的弹性变形区,由于 弹性区的存在,弯曲卸载后工件必然产生回弹。在相对弯曲半 径较大时,弹性变形区占的比重大,这种回弹尤为显著。为了 能直观地说明回弹,我们引入回弹量的公式。如图3所示是卸 载前后弯曲毛坯的尺寸变化。
参考文献(1条) 1.陈毓勋 板材与型材弯曲回弹控制原理与方法 1990
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_kxsd201008064.aspx
研究建立在纯理论计算或数值模拟基础之上,具有速度快、成 本低的特点,取得了一定的效果。但从目前情况来看,回弹的 理论预测精度较差,必须辅以适当的工艺试验才能得到较为满 意的结果。
(2)复杂拉延成形中的回弹控制 以往对于复杂批延成形件的回弹控制问题研究的不多,工 程实际中通常基于经验和反复试验来减小或消除回弹的影响。
[关键词]拉弯成形 弯曲
回弹
1、板料回弹现象 回弹是卸载过程产生的反向弹性变形(如网1所示),是 板料冲压成形过程中存在的一种普遍现象。在弯曲和托深过程 巾,回弹现象尤为严重,对零件的尺寸精度、生产效率和经济 效益产生极大的影响。
图1板料弯曲实例说明回弹现象 2,回弹机理研究
板料在外加弯曲力矩M的作用下,首先发生弹性弯曲变形, 在弹性弯曲阶段,对弯曲半径很大,板料内弯曲半径与凸模圆 角半径不相重合,板料变形很小。在弯曲变形区内,板料弯曲 内侧(靠近凸模一边)的材料受到压缩而缩短,应力状态是单 向受压,见图2。板料弯曲外侧(靠近凹模的~边)受拉而伸长, 应力状态是单向受拉。弯曲内、外表面到中心,其缩短与伸长 的程度逐渐变小,在缩短与伸长的两个变形区之问,有一纤维 层长度始终不变即应变为零,称为应变中性层。同样,在拉应 力向压应力过渡之间,存在一个切向应力为零的应力层,称为 应力中性层。在一般情况下可认为两个不同性质的中性层重合 在一起,简称为中性层。
90年代以来,随着拉延成形中起皱和托裂问题逐步得到解决, 回弹控制问题逐渐上升为研究的重点,另外板料冲压CAE仿 真技术的不断完善也为回弹控制研究提供了必要的基础。复杂 拉延成形件的回弹控制一般从两方面人手:一是通过改变成形 过程边界条件,如毛料形状、压边力、模具圆角、摩擦状态等 因素来减小回弹,这一类方法可统称为工艺控制法;另一途径 是在特定工艺条件下预测或实测回弹量的大小,然后通过修正 模具形状使回弹后的零件形状恰好符合设计要求,即几何补偿 法。在工程实际中两类方法一般联合应用,以达到最佳的效果。
v一泊松比; f ~回弹前板内弯矩。 对上式整理,可以得到卸载前后曲率半径之间的关系式:
(2Mp 煮二,’=而EIpP
=———』—一’=一 P ‘ 1+ EI
EI—M D
())
由(2)式各参数之间的关系可知,卸载前后弯曲毛坯曲率 半径的差值,即回弹量,决定于弯矩M、毛坯横断面形状的 惯性矩I、材料的弹性模量E和弯曲变形的曲率半径D。卸载
1.3性能测试与表征
(1)共混物玻璃化转变温度Tg的测定:使用示差扫描量热 仪对试样进行分析,实验条件为升温速度为10K/min,温度范 围为一70~170℃,氮气气氛流量为20ml/min。
(2)共混体系的红外谱图:使用傅立叶红外分光光度计对
试样进行红外扫描,得到谱图。
(31共混体系微观结构的表征:共混物先存液氮中脆断, 然后进行表面喷金.最后使用扫描电镜放大1000倍观察其断 面微观结构。
从图2还可以看出,当PVC的百分含量为5%时,共混 物的DSC图显示有三个玻璃化转变点;而当PVC的百分含量
△口=(i羔一1)吕 、f p+疆wenku.baidu.com
(5)


在实际的操作中,为了保证乐弯件的角度,设计压制模具 时应考虑使上下模具的角度。由于影响回弹角大小的因素较多, 准确计算它的大小十分困难,通常是参考一些经验数据。
[关键词]热塑性聚氨酯 氧化聚乙烯 聚氯乙烯 共混
热塑性聚氨酯(TPU)和氯化聚乙烯(CPE)共混改性 后,虽然相对丁纯TPU其耐老化性能、阻燃性能、加工性能 等都有所改善;而且相对于纯CPE其热稳定性能、耐低温性 能、拉伸强度等都有所提高,尤其总成本降低幅度较大。但是 二者的相容性还是不够理想,为了提高共混体系的综合性能, 拟加入第三组分即增容剂改善TPU/CPE共混体系的相容性, 本文中添加的第三组分增容剂是食品级的预塑化的聚氯乙烯
国∞2中
图2板料弯曲应力图 随着弯矩的增加,板料弯曲变形增大,板料内、外表层金 属先达到屈服极限,板料开始由弹性变形阶段转入弹塑性变形 阶段,其应力分布随着弯矩的不断增加,塑性变形区由表层向 内扩展,板料中间的弹性变形区逐渐变小,最后整个断面进入 塑性状态。图2中第二副图显示了反向加了弯矩M所产生的 应力变化图。第j副图显示的是残余应力图,也即是能产生回
2.11 DSC分析共混物玻璃化转变温度 将纯PVC、TPU/PVC(共混比70/30)以及共混比分别为 70/5/25、60115/25的共混试样依次做DSC分析可得到下面的图。 已知所采用的CPE的T,为88.26℃。图1中当共混比为 70/0/30试样的DSC图中0—10℃范围内出现的一个小的放热
褫料回弹相理及控制
邹修敏/四川化工职业技术学院
[摘 要]拉弯工艺是型材弯曲成形的重要方法,它可以有效减少回弹,达到提高成形精度的目的。因此,在飞机、汽车弯曲件成
形中得到了广泛的应用。拉弯卸载后的回弹控制是影响成形精度的主要因素。拉弯成形过程中,材料受力状态复杂,同时受材料物性参数、
摩擦条件等因素的影响,拉弯成形回弹预测很困难。
参考文献:
[1J陈毓勋.板材与型材弯曲回弹控制原理与方法,fM】.北 京:国防工业出社,1990:30—55,17—30
万方数据
科学时代-2010年第15期98
板料回弹机理及控制
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期):
邹修敏 四川化工职业技术学院
科学时代(上半月) KEXUE SHIDAI 2010(8)
2结果与讨论 2.1共混物的相容性 以共混比为70/30(TPU/CPE)共混配方为基础配方,在 此基础上调整CPE和PVC的共混比例得到以下配方(1.TPU/
(CPE+PVC)=70/30,其中PVC是增塑配方;2.本文中的共混 比例如果不另作说明,均指TPU/CPE/PVC的共混质量比)。 通过熔融机械共混得到一系列的共混试样,通过力学试验表明: 当PVC的百分含量达到25%时,试样的综合性能较佳。
箱,预塑化20~30min。启动塑炼机混炼,混炼均匀后打三角包。 (2)压片:将平板硫化机升温至165 oC,把上面得到的混炼
物放人模具中。在5MPa的压力下保压5-10min,然后将压力 提升为10MPa的压力下保压5-10min。开模,把模具拿出来放 入冷压机中,在5MPa的压力下冷压5min后脱模。
前作用于毛坯的弯矩M越大,弯曲的曲率半径P越大。材料 的弹性模量E越小,回弹量越大。如果弯曲件的两侧有两个直 臂部分存在,卸载时发生的回弹现象也会表现为两个直臂之间 角度的变化。在卸载中发生弹复现象时,弯曲毛坯的中性层的 长度是不变的。因此
pO=p~
(3)
式中:p和P一卸载前后的曲率半径;
口和口。一卸载前后的角度。由(3.3)式得
图3板料弯曲应力图
回弹是弯曲卸载过程产生的反向弹性变形,板料回弹的经
典计算公式为:
印△:p=』~一=—士—:=芸—:—堡—笔』≥—塑-o
(,1 )1
、1’
。P P’ Ej
Et。
式中:Ap一曲率变化量; p一卸载前的曲率半径; P’一卸载前的曲率半径; 肘一弯矩; E一弹性模量; ,一弯曲毛坯断面的惯性矩;
(4)
△p:p.一毋:(j生一1)p
P’
97辑学时代·2010年第15期
万方数据
TPU/CPE/PVC三元共混聚舍物相窨性帕研究
齐晓丽冯文龙/陕西省西安工业大学图书馆
[摘 要]从研究热塑性聚氨酯和氯化聚乙烯的共混配比出发,对共混材料的相容性和相互作用方式等进行了研究。通过共混研究 发现,TPU/CPE/PVC共混体系为部分相客体系;相对于使用纯热塑性聚氨酯,共混物的总成本降低幅度也较大。
峰是实验过程中调节N:流量使气流量突然增大所产生的;聚 氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体共混后出现两个T,一23.55℃和 84.78℃,而且都非常靠近纯试样的玻璃化转变温度(已知纯
热塑性聚氨酯的T,为一28.47℃),这说明两者的相容性并不好。 但若两元共混的基础上加入氯化聚乙烯进行三元共混后,尤 其当共混比为70/5/25时,共混物的两个L均相对于二元共混 物TPU/PVC往中问靠拢,这说明三元共混体系TPU/CPE/PVC 的相容性优于两元共混体系(包括共混体系。FPU/PVC和TPu/ CPE),当然这也与共混体系中各组分所占的比例有关。
本文以板料为研究对象,首先介绍了板料拉弯成型回弹现象,在此基础上讨论了回弹机理的研究以及控制回弹的方法。介绍了弹塑
性力学的初始屈服条件、基本法则,其中包括流动法则和强化法则。在此基础上以各向同性硬化法则的材料为例推导了应力应交增量关系。
本文的工作为提高汽车和飞机拉弯件的质量和促进工装的数字化设计提供了一合理有效的方法。
相关文档
最新文档