沖壓速度對(duì)板料成形性能的影響研究.pdf

1、拉深成形是一種重要的金屬板料成形方法，其生產(chǎn)出的零件在質(zhì)量、成本和效率上是其它加工工藝無(wú)法替代的。傳統(tǒng)的成形工藝方案往往依賴(lài)于從業(yè)者的經(jīng)驗(yàn)積累，需要對(duì)各工藝參數(shù)進(jìn)行反復(fù)的修改和調(diào)試。隨著計(jì)算機(jī)和CAE技術(shù)的發(fā)展，利用有限元的方法對(duì)板料拉深成形過(guò)程進(jìn)行模擬得到了廣泛的應(yīng)用。
　　本文通過(guò)對(duì)CAE涉及到的理論進(jìn)行深入探討和研究，采用動(dòng)力學(xué)顯式算法作為有限元計(jì)算的求解方法，并引入含有應(yīng)變率效應(yīng)的Johnson-Cook本構(gòu)方程，對(duì)不同速

2、度加載條件下筒形件的拉深過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。在建模過(guò)程中，對(duì)板料模型劃分不同區(qū)域的S4R單元并采用基于罰函數(shù)法的面-面接觸方式描述問(wèn)題中的接觸摩擦，同時(shí)通過(guò)解析的方法推導(dǎo)出板料拉深成形過(guò)程的成形極限曲線(FLC)，進(jìn)而建立損傷與失效準(zhǔn)則，并將其加入到有限元模型中。
　　建立不同的沖壓速度，通過(guò)對(duì)圓筒形件的拉深成形進(jìn)行模擬，研究成形過(guò)程中變化的沖壓速度和恒定的沖壓速度對(duì)板料成形性能的影響，得到不同加載速度模式下拉深件的等效應(yīng)力、等效應(yīng)

3、變和截面壁厚的一般變化規(guī)律，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到板料的成形極限圖并進(jìn)行分析。
　　基于FLD的損傷和演化準(zhǔn)則，利用黃金分割法模擬計(jì)算板料的極限拉深系數(shù)，并研究不同的沖壓速度下，速度正弦變化和恒定加載對(duì)板料的極限拉深系數(shù)的影響。
　　模擬結(jié)果表明:在一定的沖壓速度范圍內(nèi)，隨著速度的增大，正弦變化的與恒定的沖壓速度對(duì)板料性能的影響差距在逐漸減小。通過(guò)模擬的方法可以得到板料的極限拉深系數(shù)，速度恒定與正弦變化加載下得到的極限拉深系數(shù)大