多点拉形典型工艺参数数值模拟研究

【摘要】： 拉形是飞机蒙皮件的主要成形方法。由于蒙皮零件的形状各不相同,在传统的整体模具拉形工艺中,每一个蒙皮零件都需要制造专用的模具,模具的设计和制造成本极高。用柔性多点模具代替整体模具的多点拉形技术为飞机蒙皮件提供了全新的生产方式。多点成形是将整体模具离散化,形成规则排列的基本体(或称冲头)组成的矩阵,基本体的高度由计算机实时控制,根据零件的目标形状调整基本体的高度,能够快速地构造出所需的成形曲面,从而实现蒙皮件的快速、柔性成形。 本文利用有限元算法研究弹性垫厚度、基本体数量以及阻力角对拉形结果的影响规律。压痕是多点成形中的特有缺陷,为了抑制压痕,多点模具和板料之间需放置弹性垫,将冲头的集中载荷分散地传给板料。弹性垫厚度对抑制成形缺陷的效果有很大影响。使用不同厚度弹性垫的拉形结果表明,弹性垫厚度比较小,对抑制压痕没有太大的效果,厚度增大到一定值时,压痕可完全消除。但当其厚度比较大时,由于其自身压缩变形不均匀,对成形件形状精度的影响比较大。多点拉形是依靠基本体对板料的作用,来完成工件的成形,基本体数量不同,会改变多点模具对板料的作用面积,从而影响拉形结果。本文对使用不同数量基本体的拉形进行数值模拟,结果表明基本体数量是影响拉形件形状精度和应力分布的重要参数。