松岗塘下涌冲压五金厂-多用途皮带轮拉伸成型工

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零件成形工艺及参数分析

零件分析

采用3.2mm 厚SPHD 材料毛坯，成形难点在于带轮底部厚度要进行增厚，达到3.27mm，且在带轮底部弯角位置要充填良好，考虑到实际生产设备吨位，成形力要控制在500吨以下。结合材料的拉深系数计算出拉深道次，并采用有限元模拟软件DEFORM-3D 模拟皮带轮圆筒形部分多道次拉深成形过程，分析成形过程中的载荷及壁厚分布，为皮带轮的研究生产提供参考。

工艺参数分析

制定出以下工艺流程，工序依次为：拉深1 →拉深2 →拉深3 →镦厚→整形，如图2 所示。在进行数值分析时，首先根据已制定出的工艺路线进行，总结出工艺路线的特点，进行工艺优化。为了节省计算时间，数值分析采用DEFORM-2D 软件，凸模速度为50mm/s，摩擦类型设置为库仑摩擦，摩擦因数0.12，计算步长为0.1mm。

工艺流程数值模拟

有限元模拟分析

⑴拉深1。拉深1 主要是为了圆角处聚料，拉深后圆角处的厚度达到4.01mm 以上。⑵拉深2。拉深底部厚度达到3.40mm，外侧壁厚度为3.33mm 以上。⑶拉深3。有限元模型及壁厚分布，圆角处厚度为2.95mm 以上，且外侧壁最后厚度达到3.28mm。⑷镦厚。。目的在于通过镦厚增加带轮底部的壁厚，由拉深3 结束时的3.16mm 增加到3.27mm 以上。在镦厚结束时，带轮壁厚分布不难发现，带轮底部厚度只有3.18mm，且在带轮弯角处厚度更薄。这就要求在后续的改进工艺中增加带轮底部厚度。

⑸整形。在整形结束时，带轮壁厚分布不难发现，带轮底部厚度只有3.17mm，且在带轮弯角处厚度更薄，只有2.13mm。以上模拟中，成形吨位都控制在350 吨以内。针对在模拟过程中出现的壁厚没有达到目标要求，对以上工艺流程进行修改，由于问题主要出现在镦厚和整形两步，对工艺的改进主要集中在最后两个工序。改进工艺及模拟分析针对镦厚出现的料不足及在整形时没有拐角、没有充满的情况，在镦厚前，通过增加反弯工序，增加带轮底部轮廓长度来进行储料。在整形时，通过增加一道整形工序来保证拐角充满。

改进工艺的工序为：拉深1 →拉深2 →拉深3 →反弯储料→镦厚1 →镦厚2 →整形1 →整形2。以下主要介绍反弯储料及之后工序。⑴反弯储料。增加这一工序的目的是在带轮底部需要增厚的部位均匀储料，以达到模具在500 吨的条件下镦厚时，带轮底部能均匀增厚。反弯储料载荷。⑵镦厚1。在上步储料的基础上，通过这一工序，带轮底部厚度达到3.48mm，且底部表面质量比较好。成形吨位可以控制在500 吨以下。镦厚1 有限元模拟三维及镦厚2。这一工序的目的在于在拐角位置增加储料，为下一步的整形打下基础。同时可以使带轮底部进一步压平。⑷整形1。这一工序的目的在于使带轮初步形成所需形状，成形吨位在500 吨以下。从结果来看，在拐角处还有部分区域没有充满，增加整形2工序来进行改善。整形1  载荷⑸整形2。增加这一工序，目的在于使拐角处完全充满，最终底部厚度在3.40mm，成形吨位均控制在500 吨以下。

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