變壓邊力拉深工藝的研究.pdf

1、將毛坯通過模具制成開口空心零件的沖壓工藝方法稱之為拉深。起皺和拉裂是板料拉深成形中的主要障礙。影響板料拉深成形的因素很多，如壓邊力的變化、凸模拉深力及速度的變化、模具結(jié)構(gòu)、潤滑劑、材料特性等。壓邊力(Blank holder force，簡作BHF)是板料成形過程中的一個重要工藝參數(shù)。壓邊力的主要作用是用來產(chǎn)生摩擦阻力，以增加板料中的拉應(yīng)力，控制材料的流動，使拉深過程中工件既不起皺，也不拉裂。所以適當(dāng)?shù)膲哼吜罟に噥碚f是非常重要的。

2、在板料沖壓成形領(lǐng)域中，曲面形零件占有相當(dāng)大的比例。圓錐形零件是曲面類零件中較為典型的零件，對其沖壓成形過程的研究是進(jìn)行曲面類零件研究的基礎(chǔ)。本課題主要是通過有限元法進(jìn)行模擬分析研究圓錐形件拉深成形過程中，壓邊力對工件的影響，以及探討實現(xiàn)板料超低拉深系數(shù)的拉深，提高拉深工件質(zhì)量的壓邊力變化規(guī)律，并通過試驗進(jìn)行驗證。 通過系統(tǒng)地分析圓錐形件拉深成形機理，建立板料拉深成形的有限元模型。分別設(shè)置不同的恒壓邊力和變壓邊力，綜合考慮拉深過程

3、中各種因素如摩擦系數(shù)、模具參數(shù)、沖模速度等對拉深成形的影響，應(yīng)用板料成形專用軟件包LS-DYNA3D軟件對板料拉深過程進(jìn)行有限元模擬，模擬結(jié)束后在后處理中觀察結(jié)果，并可對極限拉深高度、厚度分布、應(yīng)力應(yīng)變、成形極限圖等進(jìn)行分析。模擬分析表明，恒壓邊力下的拉深，極限拉深高度只有42mm左右，且成形力較大；凸模圓角處壁厚減薄率為28﹪左右；拉深方向上的最大拉應(yīng)力接近600KPa，壓應(yīng)力也相對較大。而通過設(shè)置合理的變壓邊力控制曲線，可以消除成形

4、過程中起皺和破裂等缺陷，獲得比在恒壓邊力條件下更高的成形極限，極限拉深高度接近50mm；凸模圓角處的壁厚減薄率低于25﹪，且零件厚度分布較均勻；拉深方向上的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力均小于恒壓邊力下的拉深；并且可以使最大成形力降至28.2KN。這表明改變壓邊力控制模式可以很好的改善材料的流動和分布，使成形件壁厚更加均勻，獲得比在恒壓邊力條件下更高的極限成形深度，利于充分發(fā)揮板料的成形性能拉深出形狀復(fù)雜的零件。本課題還對模擬結(jié)果進(jìn)行了試驗驗證，試驗采