【正文】 力增量二部分組成的。當 K值增加時 ，起皺臨界壓邊力也會增加，隨著強度系數(shù)的增加破裂失效時的極限載荷也會增加，所以破裂臨界壓邊力也會增加。 00 45 9024r r rr ??? （ ） 式 00r 、 45r 、 90r 分別 0176。 r 值也叫做塑性應(yīng)變比，板料的各向異性在生產(chǎn)中就用其表示，它的大小等于寬度方向上的應(yīng)變 b? 與厚度方向上的應(yīng)變 t? 之比。所以在拉深過程中加工的材料硬化越強越不容易產(chǎn)生細頸，因此可以相對的延緩危險斷面的變薄和拉斷現(xiàn)象。因而本文只選擇其中對半球形件沖壓成形中拉延筋設(shè)計影響比較大的因素進行分析。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 11 頁 共 41 頁 3 半球形件沖壓成形的仿真模型建立 DYNAFORM 軟件概述 此處省略 NNNNNNNNNNNN 字。 半球形件仿真模型的建立 （ 1）在 PRO/E 中建立凸模、凹模、板料的模型，在草繪狀態(tài)下繪制凸模、凹模、板料的尺寸如下圖 。同時將對應(yīng)的實體模型保存以便在后面改變模具參數(shù)重新建模所用。刪去相應(yīng)的表面后得到完整的模型如圖 所示。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 16 頁 共 41 頁 圖 凸模、凹模、壓邊圈單元網(wǎng)格化參數(shù) 圖 板料單元網(wǎng)格化參數(shù) 圖 網(wǎng)格化后的模型 （ 4）定義板料的材料與屬性，模具間距 板料的材料和屬性設(shè)定，單擊 Tools，選擇 Define Blank，單擊 Add 添加板料 B 為毛坯，然后點擊 Material，單擊 Material Library，進入材料庫窗口選擇 鋁合金 AA6009 所對應(yīng)的材料。 拉延筋的設(shè)置 （ 1） 新建零件層初步確定拉延筋的布置位置， 單擊 Preprocess（ 前處理），選擇點線，選擇當前零件層為凹模，接著新建零件層，設(shè)置分裂角為 0度，名稱為拉延筋（ L）。但是，使用雙動類型在實際生產(chǎn)中會增加生產(chǎn)所需的成本。工具定義完成以后如圖 所示，快速設(shè)置中相應(yīng)選項的顏色由紅色變?yōu)榫G色。打擊 OK 即可進行有限元的計算如圖 。 前處理工作 有限元前處理過程：（ 1）啟動 ETA/DYNAFORM，選擇合適的殼單元類型，利用凹模、壓邊圈及板料之間的幾何關(guān)系生成相應(yīng)的有限元網(wǎng)絡(luò)，（ 2）檢查生成凹模以及壓邊圈和板料網(wǎng)格的法矢量、邊界、重復(fù)單元，修改網(wǎng)絡(luò)直到?jīng)]有錯誤為止；待劃分的網(wǎng)絡(luò)前期檢查工作結(jié)束后，接著開始設(shè)置模具和坯料的相對位置；定義模具和坯料、壓邊圈之間的接觸類型和拉延筋參數(shù) (包括拉延筋位置，類型，筋高等 )；調(diào)整毛坯、壓邊圈和凹模等工具間的相互位置 ； 進行工具動畫預(yù)覽確定沖壓運動是否正確 ；（ 3）輸出用于模擬計算的文件（ .dyn）本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 21 頁 共 41 頁 和有限元模型文件（ .mod），并對它們進行最后檢查 ； （ 4）利用 LSDYNA 或 LSPOST 執(zhí)行板料沖壓模擬計算。 成形極限圖 FLD 板料的成形極限主要受主應(yīng)力軸與板料軋制方向所成角度、應(yīng)變硬化指數(shù)、厚向異性系數(shù)、板料厚度等因素影響。它 基于多項式擬合的基本原理以及相關(guān)性與方差的綜合分析 ， 探討了成形極限散點與高次多項式之間的相關(guān)特性以及表面工程主應(yīng)變極值點 FLD0 與擬合曲線的關(guān)系 。拉深筋參數(shù)合理的取值和布置都是是控制金屬流動、防止出現(xiàn)起皺和破裂的重要手段 [24]。 材料的力學(xué)性能指標選默認值，接觸類型為面面接觸，對于沖壓速度的定義，在拉深試驗過程中，沖壓速度較低，接近于準靜態(tài)的成形過程。有前面的闡述可知：影響半球形件拉深起皺的因素很多，結(jié)合實際情況本課題僅從不同拉延筋參數(shù)、壓邊力、拉深速度等方面對制件進行數(shù)值模擬研究與分析，通過模擬，利用板料沖壓成形仿真的專用軟件 DYNAFORM 對半球形件進行有限元分析，比較不同拉延筋位置、拉延筋的類型，壓邊力、筋高，拉深速度對半球形件成形的影響。 （ 2）當拉延筋離凹?？诒容^遠時，拉延筋對材料施加的阻力較小，材料流動速度比較快且通過拉延筋后還有一段距離才能進入凹模，這樣容易引起起皺。 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 共 41 頁 不同的拉延方式對半球形件成形影響分析 為分析在不同的拉延方式對半球形件成形影響分析，試驗條件如下： （ 1）模具的間隙為 ； （ 2）凹模、凸模和板料間及壓邊圈和板料間的摩擦系數(shù)都為 ，摩擦邊界條件為 ?＝ ； （ 3） 材料選用 AA6009 參數(shù)如表 ； （ 4）壓邊力 200KN ， 模擬運動速度為 20xxmm/s，拉延筋的位置在距凸邊緣 60mm 位置； （ 5）半球盒的半徑為 180 mm,盒底圓角半徑 r=20 mm,材料為厚為 mm。說明筋的類型的變化，對應(yīng)力應(yīng)變的影響不是很明顯。 根據(jù)上述的參數(shù)設(shè)定在 DYNAFORM 中進行分析，分別采用不同筋高進行模擬如圖 、圖 模擬試驗結(jié)果如表 ： 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 共 41 頁 表 不同筋的高度下模擬試驗結(jié)果 0510152025302 4 6 10筋高/mm百分比/%最大變薄率 %最大變厚率 % (a) 厚薄變化曲線 02 4 6 10筋高/mm應(yīng)變量最大正應(yīng)變最大負應(yīng)變 (b) 應(yīng)變變化曲線 筋高 mm 2 4 6 10 最大變薄率 % 最大變厚率 % 最大正應(yīng)變 最大負應(yīng)變 最大正應(yīng)力 Pa 最大負應(yīng)力 Pa 成形效果 起皺 較好 較好 起皺 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 共 41 頁 30020010001002003004002 4 6 10筋高/mm應(yīng)力/Pa最大正應(yīng)力Pa最大負應(yīng)力Pa (c) 應(yīng)力變化曲線 圖 不同拉筋高下參數(shù)變化曲線圖 （ a）筋高為 2mm （ b) 筋高為 4mm (c) 筋高為 6mm (d)筋高為 8mm 圖 不同筋高下模擬試驗的極限應(yīng)力圖 由上分析結(jié)果如下： （ 1）從不同筋高下厚薄圖變化來看，隨著筋高的不斷增加，變厚率隨之下降，變薄率本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 共 41 頁 增加。 綜上所述，筋高初步選在 4 ~6mm比較合理。 （ 2）從厚薄變化圖可以看到隨著拉深速度的加大，材料的最大變厚率和最大變薄率也隨之變大， 說明在拉深速度較大時材料流進凹模的速度比較小，同時也降低了流動的阻力，本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 34 頁 共 41 頁 所以在高速拉深中形件容易拉裂。說明了當壓邊力較小時，法蘭區(qū)的阻力較小，而材料的流動速度快，就會造成拉深不完全，局部區(qū)域厚度較大。綜上所述，選取合適的壓邊力可以有效的防止起皺和拉裂，在壓邊力為 50KN 的時候無拉裂危險，褶皺上移，所以選擇壓邊力大小在 50KN較為合理。 （ 2）拉裂方面：筋的位置 離凹?？诮鼤r，材料流動受到阻力大，通過拉延筋后很快就進入凹模導(dǎo)致局部區(qū)域受力不均勻，所以容易引起拉裂。半球形件沖壓的研究已經(jīng)成為近年來的研究熱點。并通過 IGS 文件導(dǎo)入 DYNAFORM 中，得到?jīng)_壓所需模型。在這里，我不僅學(xué)會了怎么學(xué)習、怎么做事，更學(xué)會了如何做人，這都會使我在今后的工 作、生活中受益。張老師對我的學(xué)習研究和本論文的撰寫都給予了深入細致的指導(dǎo)， 在此，謹向張老師表示衷心的感謝和誠摯的敬意！ 同時感謝王榮林老師，左東東老師，張躍老師，陸廣華老師以及龔光榮教授等，他們無論在學(xué)習上還是在生活上都給予我 很大的關(guān)心和幫助，在此，對他們表示衷心的感謝！ 四年的大學(xué)生活中與我朝夕相處各位師兄弟姐妹以及同宿舍的兄弟們，他們都給予了我學(xué)業(yè)上和生活上的很多幫助，對本文的撰寫也提供了許多珍貴的建議，特別在此對他們表示感謝。 謹以此文獻給所有關(guān)心、支持和幫助過我的人們！ 對本論文的評閱老師，學(xué)生在此表示深深的謝意！ 本科畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 40 頁 共 41 頁 參 考 文 獻 [1] 李小平 ,張俠 . 板料成形拉延筋技術(shù)研究現(xiàn)狀 [J].精密成形工程 ,(2):52～ 56. 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