混凝土搅拌车叶片冲压成形工艺研究

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发布时间：2022-02-22

资料介绍

摘要通过对混凝土搅拌车的11号叶片的定位方案进行有限元数值模拟，分析了不同工艺方案的叶片空间变
形过程及应力应变的分布云图:通过选择合理的定位方案，优化冲压工艺设计，较好的控制了叶片在冲压成形过
程中的滑动现象。
关键词有限元模拟定位工艺冲压成形
混凝土搅拌车叶片厚度般为4 mm,因此现
精度是叶片加工中的难点问题。
有生产方式- -般为自由弯曲成形，并且无压边装置。
1.2数值模拟及结果
由于在叶片的冲压成形过程中存在很大的空间扭曲
1)有限元建模
与弯曲变形，导致叶片在冲压过程中发生偏移和转
如图2所示为本研究所建立的叶片有限元仿真
动，滑出模具型腔，从而影响叶片的成形精度，甚
模型。从上到下分别为凸模、板料和凹模，冲压方
至产生废品。针对以上问题，本文通过对叶片冲压
向垂直向下。
成形工艺的有限元数值模拟，设计出较为合理的叶
片成形的定位方案，有效限制了叶片在冲压过程中
，凸模
的自由流动，保持在模具中的正确位置，从而控制
叶片的形状，最终得到精确的尺寸形状。
板料
叶片冲压成形有限元数值模拟
1.1叶片成形过程分析
图1是混凝土输送车第11号搅拌叶片模具图。
四模
由于该模具没有任何定位装置，并且有11号叶片的
形状可以得出，在成形过程中，叶片无法保持与模
H2叶片有限元仿真模型
具完全合模。由此带来的影响就是叶片的成形精度
得不到保证。
2)材料
宝钢产B520JJ钢，其具有良好的综合力学性能、
焊接性能、低温冲击韧性和冷冲压性能，十分符合
叶片使用及加工工艺要求，故采用宝钢产B520JJ
钢作材料。
其主要的性能参数为:杨氏模量E-212X 102
MPa,泊松比v 0.31.屈服应力σ=361 MPa.
3)边界条件
模拟冲压速度的确定，按回弹模拟推荐值选取
图111 号搅拌叶片模具图
5 m/s,接触摩擦因数按经验选取0.15.
4)冲压模拟结果
由于在叶片的冲压成形过程中存在很大的空间
冲压成形结果，如图3所示。
扭曲与弯曲变形，如何通过合理的定位方式控制金
由图3可以明显看出，叶片在成形过程中有严
属在冲压过程中的自由流动，最终控制叶片的成形
重的滑移现象。