等效拉深筋阻力模型的研究.pdf

1、在車身覆蓋件的沖壓成形過程中，常常采用拉深筋結(jié)構(gòu)為板料提供進料阻力，從而控制金屬流動，獲得更均勻的變形，提高覆蓋件質(zhì)量。目前，對于拉深筋的模擬，主流商業(yè)有限元模擬軟件中均采用了等效拉深筋方案。但經(jīng)前期研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用等效拉深筋模型并不能精確地模擬板料通過實際拉深筋時的變形行為。本文通過試驗、理論與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了拉深筋阻力的影響因素，并建立了一個改進的等效拉深筋模型，具體研究內(nèi)容如下：
　　通過設(shè)計正交試驗與單一變量試驗

2、，研究了拉深筋圓角半徑、拉深筋高度以及拉伸速度三個因素對拉深筋阻力的影響及變化規(guī)律，并將試驗結(jié)果與等效拉深筋模型計算值進行了比較，發(fā)現(xiàn)了計算值普遍偏大的現(xiàn)象，針對該現(xiàn)象提出了基于誤差的修正方法。同時根據(jù)研究結(jié)果提出了初步的拉深筋設(shè)計調(diào)整原則。
　　分析了等效拉深筋模型的構(gòu)成，并根據(jù)塑性力學(xué)理論，采用平面應(yīng)變假設(shè)及正交各向異性冪強化材料模型，對板料流經(jīng)拉深筋過程中的應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律進行了推導(dǎo)。針對試驗過程中觀察到的由于板料與拉深筋之

3、間會發(fā)生分離，從而造成實際彎曲半徑增大的現(xiàn)象，提出了有效彎曲半徑的修正方法。在此基礎(chǔ)上，對模型中的板厚變化公式提出了改進，并將改進后的計算值與試驗值相比較，驗證了模型的有效性。同時，考慮新的板厚變化模型及相應(yīng)的彎曲點間的應(yīng)變變化公式，最終建立了改進的等效拉深筋模型，并與試驗結(jié)果進行了對比，驗證了改進模型的有效性。
　　最后，采用Numisheet2005國際會議的一個標(biāo)準(zhǔn)考題對原等效拉深筋模型與改進模型進行了對比驗證，研究了不同模