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用在汽車、電器、航空航天等工業(yè)部門，20世紀70年代以來，板料成形數(shù)值模擬技術得到了迅速發(fā)展，特別是隨著計算機技術的飛速發(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。 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系；分析了階梯筒形件成形過程中的不同階段的應力應變分布、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。 通過綜合應用塑性力學理