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船舶工程:多點(diǎn)成形與模壓成形的數(shù)值模擬對(duì)比研究

2022-09-22
摘要:相較于傳統(tǒng)模壓成形,多點(diǎn)成形可通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)形軟件快速調(diào)整基本體點(diǎn)陣中各基本體高度以實(shí)現(xiàn)形而變化,一套成形設(shè)備便可成形不同尺寸規(guī)格的三維曲板。

  【作 者】蘇紹娟;姜宇超;熊曉東;倪自強(qiáng);王天霖

  【引 言】

  多點(diǎn)成形是目前曲板形冷加工的新型成形工藝,它把傳統(tǒng)模壓成形上下模具離散為排列整齊、高度自由可調(diào)的基本體點(diǎn)陣。相較于傳統(tǒng)模壓成形,多點(diǎn)成形可通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)形軟件快速調(diào)整基本體點(diǎn)陣中各基本體高度以實(shí)現(xiàn)形而變化,一套成形設(shè)備便可成形不同尺寸規(guī)格的三維曲板。利用基本體群末端形成的包絡(luò)而可變的特點(diǎn),多點(diǎn)成形工藝逐漸替代部分傳統(tǒng)的模壓成形工藝。在滿足工件成形質(zhì)量的同時(shí),多點(diǎn)成形縮短了模具試制周期,節(jié)省了高昂的模具制造費(fèi)用,具有更廣泛的適應(yīng)性[1]。

  船體外板尺寸比較大,成形之后還要焊接型材以及將船板拼接在一起,所以對(duì)成形精度要求比較高,其中回彈對(duì)船板成形精度的影響最大。船體外板多點(diǎn)成形過(guò)程中,板材由于彈性卸載的存在,應(yīng)力重新分布,普遍存在回彈問(wèn)題,由于回彈的存在,沖壓件的最終形狀會(huì)發(fā)生改變,導(dǎo)致零件尺寸和形狀精度達(dá)不到要求,當(dāng)回彈超過(guò)允許值后,零件就無(wú)法使用了。研究如何控制回彈對(duì)船板成形精度的影響具有重要的理論意義和實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值[2]。

  【結(jié) 論】

  通過(guò)試驗(yàn)與仿真計(jì)算,本文分析了2種成形方式對(duì)成形質(zhì)量與回彈位移量的影響,對(duì)現(xiàn)實(shí)中的成形技術(shù)有一定的參考價(jià)值。

  1)對(duì)于船用曲板冷加工成形,多點(diǎn)成形工藝是一種經(jīng)濟(jì)可行的辦法,但與模壓成形工藝相比,多點(diǎn)成形工藝也存在一些缺點(diǎn),如容易產(chǎn)生褶皺、壓痕,以及使回彈量增加。

  2)對(duì)于應(yīng)力集中問(wèn)題,可以在滿足制造工藝性和經(jīng)濟(jì)性的情況下,采用通過(guò)增加壓頭個(gè)數(shù)并減小壓頭面積這一措施進(jìn)行改善;對(duì)于褶皺與壓痕問(wèn)題,可以采取使上下模距離適當(dāng)大于板厚的措施進(jìn)行改善。

  3)如果要成形更精準(zhǔn)、生產(chǎn)更高質(zhì)量的板材,可以增大包絡(luò)而與板的接觸而積,可將方形壓頭的接觸板材的4條邊優(yōu)化成圓角,使板材與壓頭的接觸相對(duì)柔和,這樣可以提高板材的成形質(zhì)量并有效控制回彈位移量。

  以下是正文:

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標(biāo)簽: 成形