關(guān)于沖鍛成形過(guò)程強(qiáng)力拉深增厚工藝的有限元分析(存儲(chǔ)版)
【正文】 件底部向錐面過(guò)渡的圓角附近（即凸模圓角處），變形不均勻性嚴(yán)重。凸模拉力和壓環(huán)推力促使材料向內(nèi)壁圓筒流動(dòng)。(3) 隨著壓環(huán)速度的增加，工件最小厚度單調(diào)遞增，但同拉深增厚一樣，最小厚度的增大也存在一個(gè)極值。圖15 壓環(huán)速度與凸模載荷關(guān)系圖5 結(jié)論(1) 壓環(huán)、壓邊圈的形狀尺寸影響反向拉深的結(jié)果，弧形結(jié)構(gòu)的壓環(huán)、壓邊圈，因材料流動(dòng)受到約束，反向拉深結(jié)果最好。因此，間隙越大，增厚程度越大。以上表明：間隙越大，壁厚分布越不均勻。隨著壓環(huán)速度的增加，單位時(shí)間金屬流入內(nèi)壁的體積增多，因此，最小厚度也單調(diào)增加，但增加也有一定極限。平面圓環(huán)形狀壓環(huán)、壓邊圈效果最差，在成形過(guò)程中，r2首先減小，材料徑向流動(dòng)阻力增大，在壓環(huán)的強(qiáng)制推力作用下，材料反向流動(dòng)到凹模圓角處的自由空間，使得r1也減小，材料流動(dòng)阻力進(jìn)一步加大，隨著壓環(huán)的繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，材料因難以流入內(nèi)側(cè)而將壓邊圈頂起，形成折疊（如圖10（a）所示）。強(qiáng)力拉深模具裝置示意圖如圖7所示，拉深時(shí)凸凹模固定，壓環(huán)、凸模成形時(shí)分別向下和向上運(yùn)動(dòng)，凹模浮動(dòng)，在壓環(huán)的作用下被動(dòng)運(yùn)動(dòng)。本文選擇Dynaform軟件，對(duì)各工序進(jìn)行模擬分析。本文將結(jié)合有限元分析軟件Dynaform，開(kāi)展沖鍛成形過(guò)程的強(qiáng)力拉深增厚工藝的研究，分析材料流動(dòng)及局部增厚等規(guī)律。 numerical simulation 1 引言對(duì)于大表面積且壁厚差變化較大的零件，其通常的加工方法，或者是整體鑄造；或者是采用溫/熱鍛后切削的加工方法；或者是薄壁部與較厚部分通過(guò)焊接組合并熱處理等的多工序方式來(lái)制造。即在反向拉深的同時(shí)，對(duì)側(cè)壁也施加軸向推力，進(jìn)行強(qiáng)力拉深以達(dá)到拉深并增厚的目的。主要特點(diǎn)為：以板材（或者管材）為坯料，通過(guò)沖壓工藝成形出中空薄壁形狀，并預(yù)先在拉深工序中儲(chǔ)備足夠體積的金屬，再采用鍛造工藝，對(duì)特定部位壓縮增厚，以提高厚度與剛度。（2）反向拉深工序，拉深到一定高度，形成反向圓筒。經(jīng)工藝分析，可見(jiàn)處于窄凸緣圓筒件拉深的一次拉深成形范圍[5]。表4 各組模擬試驗(yàn)的間隙值組別abcde間隙值（mm）壓邊力（kN）3003003003804504 模擬結(jié)果及分析 正向拉深壓邊圈起著控制材料流動(dòng)，防止起皺的作用。在采用弧形壓環(huán)與壓邊圈時(shí)，由于弧形的約束，有效的保證了材料流動(dòng)的唯一性，即外壁材料流經(jīng)凸凹模的外、內(nèi)圓角，并在凸模的拉力作用下成形中間圓筒，而不會(huì)產(chǎn)生折疊。圖12 壓環(huán)速度與工件最小厚度關(guān)系圖圖13 最小厚度位置（，壓邊力300kN，壓環(huán)速度2991mm/s）壓環(huán)速度與工件內(nèi)壁圓筒的最大厚度關(guān)系如圖14所示。凸模與凸凹模間隙越大，則錐形件的小端直徑與大端直徑比值越小，拉深時(shí)
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