薄板階梯筒形件成形工藝數(shù)值模擬仿真優(yōu)化及實驗驗證.pdf

1、板料沖壓成形廣泛應(yīng)用在汽車、電器、航空航天等工業(yè)部門，20世紀(jì)70年代以來，板料成形數(shù)值模擬技術(shù)得到了迅速發(fā)展，特別是隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，板料成形數(shù)值模擬逐漸走向?qū)嵱没A段，改變了傳統(tǒng)的板料沖壓成形的設(shè)計過程。 本文根據(jù)階梯筒形件成形工藝特點，將階梯筒形件的一次拉深成形分為兩個階段，一是初始階段毛坯的受力情況類似于錐形件的拉深，此成形階段過程中的變形毛坯分為五個區(qū)：即法蘭區(qū)、凹模圓角區(qū)、位于凸、凹模間隙的懸空自由表面區(qū)、凸

2、模圓角區(qū)、錐形底部區(qū)；二是成形的后期階段毛坯的受力情況類似于脹形成形，變形區(qū)也可以分為五個區(qū)：法蘭區(qū)、凹模圓角區(qū)、位于階梯表面的脹形區(qū)、凸模圓角區(qū)、筒底區(qū)。并采用理論分析方法，全面地分析了幾個重要區(qū)的變形和受力情況，確定了這些區(qū)的變形方式、變形特點、變形性質(zhì)，揭示了階梯筒形件的成形工藝特點，首次從變形力學(xué)理論的角度將階梯筒形件的一次拉深成形過程分為兩個階段，為確定其一次拉深成形的規(guī)律奠定了基礎(chǔ)。 本文利用有限元模擬軟件DYNAF

3、ROM分析了不同類型的壓邊圈對薄壁階梯筒形件成形過程的影響規(guī)律，預(yù)測了采用不同類型壓邊圈時可能出現(xiàn)的成形缺陷如起皺和拉裂，獲得了防止缺陷產(chǎn)生的合理壓邊圈形式，確定了合理的模具結(jié)構(gòu)形式；分析了不同的潤滑條件(摩擦系數(shù))對薄板階梯筒形件成形的影響，獲得摩擦系數(shù)與薄板階梯筒形件的拉深深度的關(guān)系；分析了階梯筒形件成形過程中的不同階段的應(yīng)力應(yīng)變分布、毛坯材料厚度變化情況，并獲得了階梯階梯筒形件能一次拉深成形的條件。 通過綜合應(yīng)用塑性力學(xué)理