沖壓速度對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)出的零件在質量、成本和效率上是其它加工工藝無法替代的。傳統(tǒng)的成形工藝方案往往依賴于從業(yè)者的經(jīng)驗積累，需要對各工藝參數(shù)進行反復的修改和調試。隨著計算機和CAE技術的發(fā)展，利用有限元的方法對板料拉深成形過程進行模擬得到了廣泛的應用。
　　本文通過對CAE涉及到的理論進行深入探討和研究，采用動力學顯式算法作為有限元計算的求解方法，并引入含有應變率效應的Johnson-Cook本構方程，對不同速

2、度加載條件下筒形件的拉深過程進行數(shù)值模擬。在建模過程中，對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-面接觸方式描述問題中的接觸摩擦，同時通過解析的方法推導出板料拉深成形過程的成形極限曲線(FLC)，進而建立損傷與失效準則，并將其加入到有限元模型中。
　　建立不同的沖壓速度，通過對圓筒形件的拉深成形進行模擬，研究成形過程中變化的沖壓速度和恒定的沖壓速度對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力、等效應

3、變和截面壁厚的一般變化規(guī)律，對數(shù)據(jù)進行處理得到板料的成形極限圖并進行分析。
　　基于FLD的損傷和演化準則，利用黃金分割法模擬計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板料的極限拉深系數(shù)的影響。
　　模擬結果表明:在一定的沖壓速度范圍內，隨著速度的增大，正弦變化的與恒定的沖壓速度對板料性能的影響差距在逐漸減小。通過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