拉深孔成形技術(shù)的理論與實(shí)驗(yàn)初步研究.pdf

1、板料的拉深成形是生產(chǎn)汽車車身覆蓋件最基本、最常用的沖壓成形工序。當(dāng)前，為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境污染，汽車車身的輕量化勢(shì)在必行。鋁合金、鋁鎂合金薄板及雙相薄鋼板等新型材料的比重比普通鋼板低很多，能滿足汽車車身輕量化的要求，是普通鋼板的理想替代品，但是這些新型材料在室溫下的成形性能不及普通鋼板，不適用于現(xiàn)有的成熟、高效的薄板成形技術(shù)。因此，研發(fā)出能在室溫條件下大幅提高板料拉深成形性能的新技術(shù)是非常必要的。 本文的目的就在于研

2、發(fā)出一種實(shí)用、高效的薄板成形新技術(shù)，該技術(shù)不僅要能在室溫條件下顯著地提高板料的拉深成形性能，而且要能方便地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中。 為了理清研發(fā)思路，本文歸納與整合了現(xiàn)有的沖壓成形研發(fā)方法，并以此為基礎(chǔ)，有針對(duì)性地提出了適用于本次研發(fā)的新方法，該方法明確了新技術(shù)的研發(fā)流程，全文的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容都是據(jù)此編排和組織的。 本文首先用上限法對(duì)覆蓋件拉深過程的力學(xué)特征做了分析，發(fā)現(xiàn)在形狀為非回轉(zhuǎn)面的覆蓋件拉深過程中，板料法蘭面上的流動(dòng)阻力

3、分布極為不均勻，尤其是在圓角區(qū)域與直邊區(qū)域之間的過渡區(qū)域上流動(dòng)阻力的值為極大，即流動(dòng)阻力最大或明顯大于相鄰區(qū)域。因此，提高板料拉深成形性能的關(guān)鍵就是要降低過渡區(qū)域上的流動(dòng)阻力。為此目標(biāo)，本文提出了一項(xiàng)能顯著地降低過渡區(qū)域上流動(dòng)阻力的新技術(shù)－拉深孔成形技術(shù)。 為了驗(yàn)證基于拉深孔成形技術(shù)的新工藝是否合理，本文總結(jié)了前人采用有限元的方法對(duì)三個(gè)典型制件（圓筒件、長(zhǎng)方盒形件和復(fù)雜油底殼）的成形過程進(jìn)行模擬的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)新工藝相比于常規(guī)工藝能

4、大幅提高板料的成形性能。雖然有限元數(shù)值模擬是當(dāng)前最為精確的理論分析方法，其結(jié)果有很強(qiáng)的參考價(jià)值，但由于它受到理論假設(shè)和軟件功能的限制，其分析結(jié)果與實(shí)際情況必然存在差異，所以工藝實(shí)驗(yàn)仍然是最基本、最可靠的研究方法。 本著先易后難的原則，本文首先對(duì)相同實(shí)驗(yàn)條件下分別采用新工藝和常規(guī)工藝?yán)畛尚蔚膱A筒件進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明：新工藝的拉深效能比常規(guī)工藝高50％左右，并且在實(shí)驗(yàn)中拉深孔成形技術(shù)也表現(xiàn)出了能方便地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的能力。實(shí)驗(yàn)研