6.4.2 成形精度
在使用多点模具进行拉伸成形时,成形误差主要由两个方面组成:一是由弹性垫不均匀变形导致的形状畸变;二是由回弹引起的成形误差。下面首先分析由弹性垫不均匀变形导致的成形误差。图6.5为多点模具有限元模型,在评估弹性垫硬度对成形误差的影响时,不考虑L截面右侧部分(该区域位于成形区边缘、包覆角较大,成形结束时弹性垫与该区域冲头完全贴合)。

图6.5 多点模具有限元模型
图6.6为不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹前的法向误差分布云图,其中绿色区域法向误差位于-1.00~1.00mm之间。图6.7为不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹前法向误差在特定区间内的百分比。可以看出,对于硬度为A60、A70、A80的弹性垫,绿色区域面积随着弹性垫硬度的增加而增加,表明弹性垫硬度越大成形精度越高;法向误差沿横向(OA方向)和纵向(OB方向)上均呈误差绝对值递增趋势,在横向上表现为弹性垫中部压缩量较大、边缘部位压缩量较小导致AC线附近成形误差较大,在纵向上表现为BC线附近弹性垫位于板料传力区边缘导致该区域弹性垫压缩量较大,进而导致该区域的成形误差较大;弹性垫硬度越小,位于AC线附近的弹性垫越容易失稳,进而导致该区域成形误差较大;硬度为A90时板料虽未与模具完全贴合,但成形区内的成形精度依然很高。

图6.6 不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹前的法向误差分布云图

图6.7 不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹前法向误差在特定区间内的百分比(https://www.daowen.com)
回弹是影响拉伸成形件成形精度的另一个重要因素。图6.8和图6.9分别为不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹后的法向误差分布云图及其在特定区间内的百分比。可以看出,回弹后模拟件成形区的法向误差均出现了不同程度的减小(绿色区域面积呈现不同程度的增加),这是因为回弹补偿了由于弹性垫压缩变形所导致的成形误差。

图6.8 不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹后的法向误差分布云图


图6.9 不同弹性垫硬度时模拟件成形区回弹后法向误差在特定区间内的百分比
综上分析可知,弹性垫硬度是影响多点模具拉伸成形工艺成形精度的一个重要因素,因此在保证不发生拉裂的前提下应选择较大硬度的弹性垫,以降低由于弹性垫不均匀压缩变形所导致的形状畸变。