板料沖壓成形的數(shù)值模擬研究.pdf

1、沖壓成形是一個涉及領域十分廣泛的行業(yè),國外將沖壓成形稱為板料成形。沖壓成形的加工通過模具實現(xiàn)。使用沖壓成形工藝生產的零件的復雜程度高,一致性好,成本和能耗較低,是其他加工方法不能比擬的,這使得沖壓成形這種加工方法成為現(xiàn)代工業(yè)生產的一種重要手段,其加工成形的原理及工藝過程也成為了學術研究的發(fā)展方向。
　　 隨著CAE技術的發(fā)展及有限元數(shù)值模擬方法的引入,沖壓模具及工藝的設計方法取得了突破性的進展。應用數(shù)值模擬方法,可以得到板料在成

2、形過程中的應力、應變及厚度的分布情況,預測潛在的缺陷,使得設計者一方面能夠在模具制作之前,對成形的可行性進行驗證,減少模具設計方案失敗的風險,另一方面還能夠優(yōu)化模具設計和生產工藝的相關參數(shù),為模具的設計及工藝分析提供指導,從而達到縮短模具生產設計周期,降低生產成本的目的。
　　 本文主要從以下幾個方面對沖壓成形過程進行研究:
　　 1.闡述了沖壓成形相關的彈塑性力學理論基礎,分析了沖壓成形過程中板料的應力應變狀態(tài)以及沖壓

3、成形常見的缺陷。
　　 2.系統(tǒng)闡述了沖壓成形數(shù)值模擬分析的相關有限元理論,討論了沖壓成形數(shù)值模擬的動力顯示算法,板料的非線性彈塑性本構關系,用于沖壓成形數(shù)值模擬的殼單元模型,以及接觸和摩擦等問題。
　　 3.基于專業(yè)沖壓成形有限元數(shù)值模擬軟件DYNAFORM模擬了3.5mm厚度的某型號壓縮機外殼的成形過程,研究了板料成形過程中的應力應變狀態(tài)以及成形結束后板料的厚度的分布狀態(tài)。
　　 4.在上述研究基礎上,對成形