中文--针对铝板金属新型顺序控制技术改进的模具开发过程

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1、PDF外文：http:/ - 1 -  针对铝板金属新型 顺序控制技术改进的模具开发过程   阿波斯托洛斯 （ 1）， 拉尔夫施莱希 （ 2），    马赛厄斯  教授 .博士 .工商管理硕士  （ 1）成型技术研究所，  Holzgartenstr . 17 ，德国斯图加特 70174 （ 2）内卡苏姆高等教育学会  戈特利布戴姆勒海峡  .40，德国内卡苏姆 74172 摘要  当今的拉伸成型技术主要用于大型的、平直的金属板材的生产加工，这些板材主要用于飞机制造工业（机翼制造）和造船业。由于

2、高额的投资费用很长的加工时间，传统的拉伸成型技术不适用于车身面板的生产。尽管如此，诸如一些 零件机械性能的改进之类的当下拉伸成型方法所具有的有利之处使得现在拉伸成型技术对于汽车工业极具吸引力。  正是由于这个原因，金属板材成型的一项新的技术（短循环拉伸 SCS）已经在斯图加特大学金属成型技术学院 (IFU)付诸于实现 1。 SCS 技术在 汽车车身面板的加工过程中联合了板材的预拉伸和随后深拉伸操作，而小汽车车身面板的加工对表面质量方面有很高的要求的。 SCS 技术是基于仅使用具有很短的加工周期的单动作深拉伸压力机这样一个低成本模具上的。 2.在使用典型的低碳合金钢作为车身面板时，以前

3、的的调查已经显示出 SCS 技 术所具有的惊人潜能。在拉伸区域包含实验验证进行的关于理论 上 可实现的有效应变的可实施的研究证明样本在拉伸区域有效的应变值是 0.093。  为了满足日益增长的环境法规的要求，汽车工业 通过使用诸如铝和高强度钢材之类的轻量级材料集中于解决车体的重量， SCS 技术为在最低投资费用下获得高表面质量的车身面板生产提供了可能， 所以有必要证实 SCS 技术对于一种新的轻量板材金属材料来说正如在铝金属板材中描述的那样。由于高强度钢的材质属性，使得在使用 SCS技术使材料下凹而出现反抗力和局部坚硬时对他的检测是没有意义的，尽 管如此 ，铝是由于低材料性能注定要进

4、行预拉伸处理以加强这些性能。 SCS 技术为铝板预拉伸和就零件硬化和耐冲击性而言的有意义的高的零件质量提供了巨大的潜能。    关键字：  SCS 技术   拉伸成型法   铝板金属成型   成型仿真      XXXXXXXXXXXXXXXXXX - 2 - 1 、 简介  汽车车身面板经常被外部狂风冰雹或石块冲击的外部机械负荷所接触，这些局部的负荷常常导致严重的局部塑性变形。许多研究已经表明金属板材零件的预拉伸增加了其耐冲击性 3。  常见的拉伸成型技术由于其有预拉伸 ，所以 允许

5、在零件的成型时增加弯曲抵抗，利用这样的拉伸成型技术一些飞机制造业和造船 业上主要的大型、平直零件就可以被制造出来。由于较高的投资费用和相当长的加工时间，这类拉伸成型技术不适用于车身面板的生产。  为了从拉伸成型技术中获益但是同时也节省投资费用，发达的 SCS 技术好像注定使拉伸成型技术又一次对汽车工业产生出吸引力。 SCSS 技术使短加工循环和最佳的零件质量很好的结合在一起 3。   2 、 短循环拉伸成型（ SCS）  在这一章里，我们将解释 SCS 技术的基本功能和以前对 SCS 的研究探索。  2.1 基本功能  SCS拉伸成型是融合了金

6、属板材面板预拉伸和后续深拉伸的一项最近的发达技术。这项技术是在 斯图加特大学金属成型技术研究所里发展起来的，而且它是基于一种低廉的成本的，因为它包含来两个対置的柱状模具以提供一个轮流的弯曲和金属板材边界的随意松弛（图 1）。                           图 1  SCS 模具设计的基本原理     通过轮流弯曲和松弛坯料的边缘，坯料的感应拉应变随着压力机的冲击而增长，直至坯料被拉伸成型。除了坯料轮流的弯曲和松弛外

7、，由于坯料和模具的凸凹肩处的摩擦也会使应变水平增加。首先，坯料的拉伸是靠模具咬合作用的几何学原理；其次，   XXXXXXXXXXXXXXXXXX - 3 - 侧边的拉伸可由调整模具的压边圈尺寸和 摩擦环境来预先确定。更多影响加工的参数有：模具型腔的宽度和深度，型腔的直径和型腔的数量。这个加工过程是如此的复杂所以材料的替换或是上述任何一个参数的调整都需要单独的进行研究 4。   早些时候的的研究表明对模具元件的数量的依赖性和可达到的最大有效应变，这些研究包含对不同模具几何仿真和模具元件的不同数量的实验验证。依靠模具元件数量和压力机冲击，不同有效的应变水平是可以达到的，并且是

8、合格的 3。由于比较不同模具集合体的难度，人们开发了一个新的基准方法，通过考虑模具元件数量、模具型腔的高度、 可达到的有效应变水平 2,4,5,允许比较不同模具的几何特性。依靠模具几何特性和条形坯料尺寸，可以实现的一个最大的有效应变值 0.09。   2.2 贴近生产的模具概念  基于 2.1 章所涉及的研究，一个贴近生产的模具被开发出来用于制造一个规模减小的汽车车身面板。这个模具的概念是建立在 SCS 技术的基础之上的，将平板的预拉伸和后续深拉伸很好的结合在一起而在一个压力机冲程中完成操作的。这个模具和由它生产的零件在一个小规模的车门面板生产中可由图 2 显示出来。      图 2  贴近生产的模具外形（左边）和他生产的车外门板（右边）