筒形件拉深壓邊力研究與變壓邊力裝置設(shè)計(jì).pdf

1、筒形件拉深是指在壓力機(jī)上利用模具將圓形板料加工成圓筒形狀的一種金屬板料加工方法，在機(jī)械加工中有著十分廣泛的應(yīng)用。在拉深成形過程中，起皺、破裂以及減薄是評(píng)價(jià)成形件質(zhì)量的重要指標(biāo)。同時(shí)，壓邊力是影響拉深件成形質(zhì)量指標(biāo)的一個(gè)重要因素，通過加載不同形式的壓邊力，可以影響成形質(zhì)量。因此，隨著對(duì)拉深件質(zhì)量要求不斷提高，對(duì)變壓邊力和變壓邊力加載裝置的研究成為拉深工藝中的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　本文以筒形件拉深為研究對(duì)象，推導(dǎo)隨拉深行程變化的臨界起皺和破

2、裂壓邊力，運(yùn)用數(shù)值模擬軟件，分析不同壓邊力對(duì)厚度減薄的影響規(guī)律，提出更加合理的壓邊力變化形式，并設(shè)計(jì)一套變壓邊力加載裝置。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
　　(1)通過建立筒形件的起皺模型以及數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)能量法，推導(dǎo)出抑制筒形件起皺的下臨界壓邊力;通過建立筒形件破裂模型，根據(jù)拉深過程中材料的拉應(yīng)力承受極限和所受拉應(yīng)力，推導(dǎo)出防止筒形件破裂的上臨界壓邊力。結(jié)合具體案列，推導(dǎo)出預(yù)防起皺和破裂的壓邊力具體區(qū)間。
　　(2)通過建立有

3、限元分析模型，利用殼單元對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用面面接觸，施加載荷和約束，施加按照理論分析獲得的最大、最小臨界壓邊力載荷，分析總結(jié)壁厚的變化規(guī)律。
　　(3)通過分析施加不同恒壓邊力時(shí)筒形件壁厚變化情況，給定模擬區(qū)間，在此區(qū)間內(nèi)模擬傳統(tǒng)壓邊力加載形式（遞增型、遞減型、指數(shù)型），分析其拉深過程中壁厚減薄狀況和材料的流動(dòng)情況，討論其對(duì)于拉深成形的影響，在此基礎(chǔ)上提出新型的壓邊力加載方式，并進(jìn)行仿真驗(yàn)證，總結(jié)新型壓邊力相對(duì)與其它傳統(tǒng)型壓

4、邊力的優(yōu)勢(shì)。
　　(4)根據(jù)提出的新型壓邊力曲線，設(shè)計(jì)出一套可以實(shí)現(xiàn)新型壓邊力曲線的機(jī)械式拉深模具裝置，并對(duì)裝置的部件進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立裝置的二維和三維模型，進(jìn)行可行性分析。
　　綜上所述，本文建立了筒形件拉深力學(xué)分析模型，推導(dǎo)出起皺與拉裂狀態(tài)下對(duì)應(yīng)的上、下臨界壓邊力計(jì)算公式;建立了筒形件拉深有限元分析模型，獲得了加載上、下臨界壓邊力下，零件壁厚的變化情況;分析了常用壓邊力加載方式對(duì)壁厚減薄的影響，基于合理壁厚減薄假設(shè)，提出了合