6.6 摩擦系数对成形精度的影响
在研究多个因素对所导致结果的影响时,特别是当因素的水平又较多时,若进行全部试验,需要耗费较大的人力物力,甚至是无法实现的。在此基础上提出的正交试验分析具有“均匀分散、齐整科比”特点,已成为一种高效、快速、经济的试验设计方法。举例来说,在不考虑交互作用下的三因素三水平若采用完全试验分析需要进行27组试验,而采用正交试验则仅需进行9次试验,可显著提高求解效率。因此本节采用正交试验方法研究弹性垫-板料、弹性垫-弹性垫及弹性垫-多点模具之间摩擦系数对成形结果的影响。
柔性拉伸成形模型中各接触对之间的部分摩擦系数如第3章的表3.2,为更全面地考察摩擦系数对柔性拉伸成形结果的影响,分别为各接触对增设一个额外的摩擦系数,其大小为有无润滑条件时摩擦系数的一半,表6.2给出了正交试验所用摩擦系数。
表6.2 接触对在不同润滑条件下的摩擦系数

由6.5节可知,2层弹性垫时成形区的标准偏差最小,成形区的畸变程度最小;4层弹性垫时,可以获得较高的局部成形精度(在-1.00~1.00mm内的百分比最大),因此本节选用邵氏硬度A80的弹性垫,研究使用2层和4层弹性垫时摩擦系数对成形精度的影响,正交试验结果如表6.3所示。(https://www.daowen.com)
表6.3 2层弹性垫时的正交试验结果

在数据处理时,经常使用标准偏差描述各数据点与平均值之间的差距,其量值越小说明各数据点偏离平均值程度越小,反之则大。此处引入标准偏差用于衡量模拟件与目标件之间的差距,此时标准偏差越小表明模拟件与标准件之间的差别越小,零件成形精度越高。基于此,采用逆向工程软件Geomagic Qualify计算回弹后模拟件成形区的标准偏差。表6.3和表6.4分别为使用2层和4层弹性垫时模拟件成形区的标准偏差正交试验结果。对比二表可知,在各接触对摩擦系数相同的条件下,4层弹性垫所得模拟件成形区的标准偏差相对较大,表明使用4层弹性垫时成形件的整体成形误差较大。由于2层和4层弹性垫的分析结果一致,下文仅以2层弹性垫的正交试验结果为对象,使用几种常用的正交试验分析方法探讨各接触对之间的摩擦系数对成形精度的影响。
表6.4 4层弹性时的正交试验结果
