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2025-06-11 00:42 本頁(yè)面
【正文】 深壁處的金屬板料是相對(duì)無(wú)支撐的，因此，褶皺是傾斜的。在目前的研究中，各種關(guān)于起皺的成型過(guò)程參數(shù)都被研究。在帶有階梯的方形盒件的研究中，如圖1（b）所示，觀察到了另一種類型的起皺。在當(dāng)前的研究中，為了得出分析的效果，實(shí)際生產(chǎn)用階梯形結(jié)構(gòu)的零件來(lái)研究。使用有限元方法可以分析出起皺的原因，并且可以使一個(gè)最優(yōu)的模具設(shè)計(jì)消除起皺現(xiàn)象。有限元分析使得模具設(shè)計(jì)在實(shí)際生產(chǎn)中更為合理化。（a）帶有斜度的方形盒件（b）帶有階梯的方形盒件圖1二、有限元模型模具的幾何結(jié)構(gòu)（包括凸模、凹模、壓邊裝置等等），通過(guò)使用CAD和PRO/ENGINEER來(lái)設(shè)計(jì)。使用CAD將3個(gè)節(jié)點(diǎn)或4個(gè)節(jié)點(diǎn)形成殼形的單體，進(jìn)而在模型上形成網(wǎng)格體系。使用有限元模擬，模型被視為是剛性的，并且相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格僅僅可以定義模型的幾何形狀，不能對(duì)壓力進(jìn)行分析。使用CAD所建立的4個(gè)節(jié)點(diǎn)的殼形單體可以為板料創(chuàng)建網(wǎng)格體系。圖2給出了模型完全建立時(shí)的網(wǎng)格體系和用以成形帶有斜度的方形盒件的金屬板料。由于對(duì)稱的原因，僅僅分析了零件的1/4。在模擬過(guò)程中，金屬板料放在壓邊裝置上，凹模向下移動(dòng)，夾緊板料。凸模向上移動(dòng)，拉深板料至模具型腔。 為了精確的完成有限元分析，金屬板料的實(shí)際壓力——拉力的關(guān)系需要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)。從目前的研究來(lái)看，金屬板料的深拉深的特性參數(shù)已經(jīng)用于模擬。一個(gè)拉深的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)用于樣品的生產(chǎn)，并且沿著壓延方向和與壓延方向成45176。和90176。的方向切斷。平均的流動(dòng)壓力σ可以通過(guò)公式σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，計(jì)算出來(lái)，進(jìn)而準(zhǔn)確測(cè)量出實(shí)際拉力，如圖3所示，以用于帶有斜度的方形盒件和帶有階梯的方形盒件的拉深。目前研究中的所有模擬都在SGI Indigo2工作站使用有限元可調(diào)拉深程序完成。完成了用于模擬所需數(shù)據(jù)的輸入（假定凹模速度為10m /s，）。圖2 有限元模擬的網(wǎng)格體系實(shí)際壓力（GPa）圖3 金屬板料的實(shí)際壓力——拉力的關(guān)系實(shí)際拉力（mm/mm）三、帶有斜度的方形盒件的起皺一個(gè)帶有斜度的方形盒可以給出草圖的相關(guān)尺寸，如圖1（a）所示。從圖1（a）可以看出方形凸模頂部每邊的長(zhǎng)度為2Wp，凹?？诓块L(zhǎng)度為2Wd以及拉深高度H——影響起皺所考慮的關(guān)鍵性尺寸。凹模的口部尺寸與凸模頂部尺寸差值的一半為凸模的間隙，即：G=Wd－Wp。拉深壁處金屬板料相對(duì)無(wú)支撐的程度可能取決于凸模的間隙，并且增加壓邊力也有可能抑制起皺現(xiàn)象的發(fā)生。在有斜度的方形盒拉深中，與發(fā)生起皺有關(guān)系的兩個(gè)參數(shù)——凸模間隙和壓邊力，他們對(duì)起皺的影響也正在研究之中。為了研究凸模間隙對(duì)起皺的影響，現(xiàn)在分別用凸模間隙為20mm，30mm和50mm的帶有斜度的方形盒進(jìn)行拉深模擬。在每次模擬拉深中，凹?？诓砍叽鐬?00mm固定不變，并且拉深高度均為100mm。在3次模擬中，均使用尺寸為380mm380mm的方形板料，凹模對(duì)板料的壓力——拉力關(guān)系，如圖3
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