盒形件微拉深成形有限元分析與模具設計.pdf

1、隨著微機械及微機電系統(tǒng)的發(fā)展，微零件需求量逐漸增加，微拉深成形技術以其高效率、低成本及可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)等優(yōu)點關注度逐漸升高，但微拉深成形屬于微觀尺度下塑性變形，其成形理論及生產(chǎn)經(jīng)驗不成熟，制約了微拉深成形技術的應用。微拉深工藝可成形各類腔體，多種因素影響其復雜的成形工藝，現(xiàn)有研究成果多局限于回轉體，而盒形件微拉深成形相關研究較少。
　　本研究以盒形件為研究對象，采用數(shù)值模擬的方法對其微拉深成形進行分析，確定成形規(guī)律的影響因素，并以

2、此為依據(jù)，設計出成形盒形件的微拉深模具。針對微成形中特有的尺度效應現(xiàn)象，在對現(xiàn)有體現(xiàn)尺度效應的本構理論進行整理分析的基礎上，對表面層模型進行修正，推導出適用于面心或體心立方晶格材料的本構關系。在此基礎上，對微拉深成形試驗進行有限元數(shù)值模擬，通過模擬結果與試驗結果對比分析，驗證該修正表面層模型的合理性。將修正表面層模型應用到盒形件微拉深成形有限元分析中，以工件、模具及成形工藝等參數(shù)為變量因素進行對比分析。分析結果表明:盒形件在微拉深成形中

3、圓角與直邊成形會相互影響，與傳統(tǒng)拉深成形過程類似;板料材料晶粒尺度會影響微拉深力及工件成形厚度的變化，存在尺度效應;模具間隙、凸模圓角及模具零件加工質量均會影響微拉深力的變化趨勢;沖壓速度對微拉深力的影響較小。研究盒形件微拉深的成形規(guī)律對其機理研究、工藝設計及模具設計具有一定的指導意義?；谟邢拊治鼋Y果，結合盒形件微拉深加工尺寸小、形狀特殊等特點，對模具凸、凹模尺寸等參數(shù)進行優(yōu)化計算，設計出一套微拉深模具。為避免手工送料與卸料對毛坯和