矩形盒件拉深成形的有限元分析.pdf

1、在金屬板料成形加工中，拉深成形是一種主要加工方法之一，電子、汽車(chē)、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用其所生產(chǎn)零件，它具有輕質(zhì)、互換性好、成本低的特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)成形設(shè)計(jì)方案主要依賴(lài)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)，常常需要將各工藝參數(shù)進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整和修改，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。有限元方法作為計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬技術(shù)在板料拉深成形中也得到了廣泛的應(yīng)用，但是，要精確地模擬板料拉深成形中的材料、幾何、邊界非線(xiàn)性等對(duì)成形的影響難度依然較大。因此，研究成形過(guò)程中工藝參數(shù)對(duì)成形的影響規(guī)律，并探求

2、最優(yōu)工藝方案，在理論和實(shí)踐上都具有意義。
　　根據(jù)本文研究的工件——矩形盒件及其實(shí)際加工過(guò)程的特點(diǎn)，建立了矩形零件成形分析的有限元計(jì)算模型，利用通用的動(dòng)力顯式計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)了這種零件加工成形過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬，有效地解決了其加工過(guò)程中非連續(xù)的準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題;研究了凸模虛擬速度、壓邊力、摩擦狀態(tài)、模具的形狀特別是凸、凹模圓角半徑的大小對(duì)矩形零件外形和精度的影響，探討了盒形件拉深成形中的拉裂與起皺問(wèn)題。通過(guò)模擬分析，可得到如下結(jié)論:
　

3、　1.成形極限圖取點(diǎn)分析結(jié)果表明:矩形盒件轉(zhuǎn)角底部的四個(gè)角壓應(yīng)力最大;長(zhǎng)邊和短邊中心壓應(yīng)力最小;厚度變化云圖結(jié)果表明:凹模入口處坯料增厚達(dá)到10％，該處是起皺的危險(xiǎn)區(qū)。
　　2.在一定的工藝條件下，凸模沖壓速度、壓邊力和摩擦系數(shù)對(duì)板料成形起皺模擬結(jié)果沒(méi)有影響。
　　3.矩形盒件拉深時(shí)，凸模圓角半徑和凹模圓角半徑對(duì)板料成形起皺的影響較大;凹模圓角半徑增加時(shí)，拉深時(shí)起皺趨勢(shì)增加，凹模圓角半徑減小時(shí)矩形側(cè)壁破裂趨勢(shì)增加;凸模圓角半