筒形件拉深壓邊力研究與變壓邊力裝置設計.pdf

1、筒形件拉深是指在壓力機上利用模具將圓形板料加工成圓筒形狀的一種金屬板料加工方法，在機械加工中有著十分廣泛的應用。在拉深成形過程中，起皺、破裂以及減薄是評價成形件質(zhì)量的重要指標。同時，壓邊力是影響拉深件成形質(zhì)量指標的一個重要因素，通過加載不同形式的壓邊力，可以影響成形質(zhì)量。因此，隨著對拉深件質(zhì)量要求不斷提高，對變壓邊力和變壓邊力加載裝置的研究成為拉深工藝中的一個熱點。
　　本文以筒形件拉深為研究對象，推導隨拉深行程變化的臨界起皺和破

2、裂壓邊力，運用數(shù)值模擬軟件，分析不同壓邊力對厚度減薄的影響規(guī)律，提出更加合理的壓邊力變化形式，并設計一套變壓邊力加載裝置。主要研究內(nèi)容與結果如下:
　　(1)通過建立筒形件的起皺模型以及數(shù)學表達式，根據(jù)能量法，推導出抑制筒形件起皺的下臨界壓邊力;通過建立筒形件破裂模型，根據(jù)拉深過程中材料的拉應力承受極限和所受拉應力，推導出防止筒形件破裂的上臨界壓邊力。結合具體案列，推導出預防起皺和破裂的壓邊力具體區(qū)間。
　　(2)通過建立有

3、限元分析模型，利用殼單元對模型進行網(wǎng)格劃分，采用面面接觸，施加載荷和約束，施加按照理論分析獲得的最大、最小臨界壓邊力載荷，分析總結壁厚的變化規(guī)律。
　　(3)通過分析施加不同恒壓邊力時筒形件壁厚變化情況，給定模擬區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)模擬傳統(tǒng)壓邊力加載形式（遞增型、遞減型、指數(shù)型），分析其拉深過程中壁厚減薄狀況和材料的流動情況，討論其對于拉深成形的影響，在此基礎上提出新型的壓邊力加載方式，并進行仿真驗證，總結新型壓邊力相對與其它傳統(tǒng)型壓

4、邊力的優(yōu)勢。
　　(4)根據(jù)提出的新型壓邊力曲線，設計出一套可以實現(xiàn)新型壓邊力曲線的機械式拉深模具裝置，并對裝置的部件進行設計，建立裝置的二維和三維模型，進行可行性分析。
　　綜上所述，本文建立了筒形件拉深力學分析模型，推導出起皺與拉裂狀態(tài)下對應的上、下臨界壓邊力計算公式;建立了筒形件拉深有限元分析模型，獲得了加載上、下臨界壓邊力下，零件壁厚的變化情況;分析了常用壓邊力加載方式對壁厚減薄的影響，基于合理壁厚減薄假設，提出了合