6.3 有限元模型
采用图3.7所示的有限元模型,其中板料材质为St14,原始尺寸1015mm× 625mm(1/4),厚度1.5mm;目标曲面件为球形曲面件,半径R2000mm。
选取4种不同邵氏硬度(A60、A70、A80、A90)的聚氨酯橡胶板来研究弹性垫硬度对成形结果的影响,杨氏模量[156]依据式(6.1)给出,由于橡胶材料在变形中具有不可压缩性,因此选取其泊松比为0.49997。(https://www.daowen.com)
E(psi)=11.427A-0.4445A2+0.0071A3 (6.1)
其中,A为硬度值。有限元模型中板料-弹性垫、弹性垫-弹性垫、弹性垫-多点模具之间的摩擦系数分别为0.577、0.847和0.577。模拟时首先使用水平液压缸施加水平预拉力30kN使板料进入屈服,然后使用垂直液压缸施加垂直拉力使板料与模具完成包覆成形。