變壓邊力拉深工藝的研究.pdf

1、將毛坯通過模具制成開口空心零件的沖壓工藝方法稱之為拉深。起皺和拉裂是板料拉深成形中的主要障礙。影響板料拉深成形的因素很多，如壓邊力的變化、凸模拉深力及速度的變化、模具結構、潤滑劑、材料特性等。壓邊力(Blank holder force，簡作BHF)是板料成形過程中的一個重要工藝參數。壓邊力的主要作用是用來產生摩擦阻力，以增加板料中的拉應力，控制材料的流動，使拉深過程中工件既不起皺，也不拉裂。所以適當的壓邊力對拉深工藝來說是非常重要的。

2、在板料沖壓成形領域中，曲面形零件占有相當大的比例。圓錐形零件是曲面類零件中較為典型的零件，對其沖壓成形過程的研究是進行曲面類零件研究的基礎。本課題主要是通過有限元法進行模擬分析研究圓錐形件拉深成形過程中，壓邊力對工件的影響，以及探討實現板料超低拉深系數的拉深，提高拉深工件質量的壓邊力變化規(guī)律，并通過試驗進行驗證。 通過系統(tǒng)地分析圓錐形件拉深成形機理，建立板料拉深成形的有限元模型。分別設置不同的恒壓邊力和變壓邊力，綜合考慮拉深過程

3、中各種因素如摩擦系數、模具參數、沖模速度等對拉深成形的影響，應用板料成形專用軟件包LS-DYNA3D軟件對板料拉深過程進行有限元模擬，模擬結束后在后處理中觀察結果，并可對極限拉深高度、厚度分布、應力應變、成形極限圖等進行分析。模擬分析表明，恒壓邊力下的拉深，極限拉深高度只有42mm左右，且成形力較大；凸模圓角處壁厚減薄率為28﹪左右；拉深方向上的最大拉應力接近600KPa，壓應力也相對較大。而通過設置合理的變壓邊力控制曲線，可以消除成形

4、過程中起皺和破裂等缺陷，獲得比在恒壓邊力條件下更高的成形極限，極限拉深高度接近50mm；凸模圓角處的壁厚減薄率低于25﹪，且零件厚度分布較均勻；拉深方向上的拉應力和壓應力均小于恒壓邊力下的拉深；并且可以使最大成形力降至28.2KN。這表明改變壓邊力控制模式可以很好的改善材料的流動和分布，使成形件壁厚更加均勻，獲得比在恒壓邊力條件下更高的極限成形深度，利于充分發(fā)揮板料的成形性能拉深出形狀復雜的零件。本課題還對模擬結果進行了試驗驗證，試驗采