滾壓成型工藝仿真案例

滾壓成型工藝主要是靠材料的塑性移動滾壓加工成各種形狀復雜的軸桿、閥門芯和特殊緊固件等產品。滾壓變形是線接觸,連續逐步地進行,所需變形力較小,一個行程可生產一個或幾個工件。滾壓成型工藝和切削、磨削工藝相比,它不僅生產效率高、節約材料,而且產品強度高、質量穩定,這種工藝特別適于加工的特長短難于切削的工件,尤其對年產上百萬件大批量的產品,采用滾壓成型工藝最為有利,經濟效益也最為可觀。

那么,如何在產品滾壓成型前,對成型后的產品的質量及成本進行有效的評估呢?

本文章通過使用有限元分析的方法,對滾壓成型工藝進行仿真分析,在研發階段對成型后的產品質量進行評估,并精確的減少廢料,從而降低成本。

本文使用ABAQUS進行分析。

滾壓成型工藝仿真案例的圖1

首先,我們將模型導入ABAQUS/CAE中,(個人覺得X_T的裝配體模型文件最佳)。大圓零件為定模,小圓零件為動模,長板零件為條線鈑金。定義動模繞定模旋轉一周,使鈑金成型。

2.定義材料

1.定義材料屬性     2.定義截面屬性    3.將截面屬性賦予零件

滾壓成型工藝仿真案例的圖2

3.進行裝配,如果導入的是裝配體文件,可以省略該步

4.定義分析步長

滾壓成型工藝仿真案例的圖3

5.進行接觸設置

接觸設置可以通過兩種方式,一種是直接建立通用設置,另一種是逐個接觸面進行接觸設置。并設置接觸屬性。

滾壓成型工藝仿真案例的圖4

滾壓成型工藝仿真案例的圖5

6.邊界條件設置

滾壓成型工藝仿真案例的圖6

滾壓成型工藝仿真案例的圖7

7.網格劃分

8.結果后處理

滾壓成型工藝仿真案例的圖8

滾壓成型工藝仿真案例的圖9

滾壓成型工藝仿真案例的圖10

結束語

通過該案例的分析,我們可以看到在進行滾壓工藝仿真模擬后,產品的變形及厚度方向上的變化是否符合我們的產品要求。

該產品的厚度為2.5mm,通過滾壓后的最大厚度為2.561mm,最小厚度為2.455mm。該厚度誤差滿足我們的設計要求。廢料的減少,我們通過最終的仿真結果可以提前將多余的料進行切除,以減少浪費。

作者: Kevin  

來源:有限元分析CAE

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