【正文】
階梯形結構的零件來研究。一個有斜度的方形盒,如圖1(a)所示,盒形件的每一個傾斜的拉深壁都與圓錐盒形件相似。同時,他們也試圖整理防止發(fā)生起皺的特性參數(shù)。他們還提出了一個近似的理論模型,起皺的初始是由于彈性變形導致橫向壓力發(fā)展成為不均勻的壓力場。我們知道在不被支撐的拉深壁區(qū)域中材料的外力拉深可以防止起皺,這可以在實踐中通過增加壓邊力而實現(xiàn),但是運用過大的拉深力會引起破裂失效。由于功能和視覺效果的原因,起皺通常是不能為零件制品所能接受的。當凸模與階梯邊緣之間的金屬板料在拉深時分布并不均衡,就會在側壁發(fā)生起皺現(xiàn)象。這兩中類型的起皺現(xiàn)象有一個共同的特征:全都發(fā)生在相對無支撐、無壓邊的拉深壁處。在帶有斜度的方形盒的拉深中,常受到工序參數(shù)的影響,例如:模具的間隙值和壓邊力等,所以常用有限元模擬的方法來研究分析起皺的發(fā)生。為了消除起皺現(xiàn)象的發(fā)生,一個最優(yōu)的模具設計常采用有限元的方法進行分析。在金屬板料成形加工中通常存在三種類型的起皺現(xiàn)象:法蘭起皺;側壁起皺和由于殘余壓應力在未變形區(qū)產(chǎn)生的彈性變形。因此,壓邊力必須控制在一定的范圍內,一方面可以抑制起皺,另一方面也可以防止破裂失效。Yu et 。這些試驗都僅僅圍繞在與簡單形狀成形有關的起皺問題上,例如:一個圓形的盒件等等。拉深成形過程中,在拉深壁處的金屬板料是相對無支撐的,因此,褶皺是傾斜的。使用有限元方法可以分析出起皺的原因,并且可以使一個最優(yōu)的模具設計消除起皺現(xiàn)象。使用有限元模擬,模型被視為是剛性的,并且相對應的網(wǎng)格僅僅可以定義模型的幾何形狀,不能對壓力進行分析。在模擬過程中,金屬板料放在壓邊裝置上,凹模向下移動,夾緊板料。一個拉深的實驗已經(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。目前研究中的所有模擬都在SGI Indigo2工作站使用有限元可調拉深程序完成。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。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。經(jīng)分析,在拉深過程中,起皺是由于拉深壁處存在過大的無支撐區(qū)域,而且凸模頂部和凹??诓块L度的不同是由于凸模間隙的存在。Hosford和Caddell指出,β值比臨界值更重要,如果起皺發(fā)生,那么β值越大,起皺現(xiàn)象就可能越嚴重。因此,增加凸模間隙將可能增加帶有斜度的方形盒件在拉深壁處起皺的可能性。其他模擬條件和先前的規(guī)定保持一致(在模擬當中采用了300KN的壓邊力)。從圖6可以看出,幾種情況截面處的波度是相似的。圖1(b)所示為帶有階梯的方形盒件拉深用的凸模,圖1(b)給出了拉深壁C和階梯處D、E。由于凸模拐角處的小圓角半徑和復雜的幾何結構,導致在盒形件的頂部邊緣發(fā)生破裂,在盒形件的拉深壁處發(fā)生褶皺,如圖7所示。最初的設計已經(jīng)用有限元模擬完成。然而,根據(jù)有限元分析的結果,通過加大上述兩處圓角可以避免破裂的產(chǎn)生。然而,正如和有斜度的方形盒件拉深時獲得的結論