【正文】 209 GPa，密度ρ=7 890 kg / m3， 泊松比μ = 0. 269；毛胚材料采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼，彈性模量E = 198 GPa，屈服強度σs = 205 MPa，切線模量Et = 200 MPa，泊松比μ =,密度ρ= 7900 kg /m。材料模型2：凸模采用剛體模型(Rigid Material)，其限制除了Y方向平動外的所有自由度，因此只能沿Y方向運動。在Translational constraint Parameter處選擇Z and X disps，單擊OK，完成凸模材料模型的定義。圖58 殼厚變化選項設置模具結構 盒形件的拉深成形過程如圖59所示，它包括凸模、凹模、壓邊圈和板料。▲ 自底向上建模所謂自底向上建模，指的是定義處于低級別的圖元，然后來創(chuàng)建高級別圖元的方法。輸完之后，接著就選擇Apply再輸入相應的數(shù)據(jù)：在 X1,X2 XCoordinates 輸入 0,； Y1,Y2 YCoordinates 輸入 0,； Z1,Z2 ZCoordinates 輸入 0,。（2）創(chuàng)建板料幾何模型在創(chuàng)建板料幾何模型之前應該先調(diào)整我們的workplane，選擇Utility MenuWorkplaneWP Settings在彈出的對話框中Snap ，點擊ok。（4）創(chuàng)建1/4凸模幾何模型創(chuàng)建凸模幾何模型的時候我們同樣的要進行workplan的重新設置。單擊OK退出Meshing Attributes 對話框。（2）創(chuàng)建凸模有限元模型第一步：選擇Main MenuPreprocessorMeshingMesh Tool命令，激活網(wǎng)格工具。在單元屬性Elment Attributes下拉列表中選擇Global項，然后按Set鍵。在單元屬性Elment Attributes下拉列表中選擇Global項，然后按Set鍵。在板料的成形過程中，模具對板料的作用是通過二者間的接觸面來施加的。分布參數(shù)法用于有相對滑動但沒有分離的滑動處理，如炸藥爆炸的氣體對結構的壓力作用。表53為LSDYNA接觸類型。對大多數(shù)工程問，接觸條件是非常復雜的，很難保證殼單元的法向與接觸方向一致，因此，一般使用自動接觸。 選擇Main MenuPreprocessorLSDYNA OptionsParts Options,在彈出的對話框（如圖513所示）中選擇Create All Parts 項，并按 OK 按鈕即可生成PARTS。重復上述步驟， 定義板料和凹模接觸 、板料和壓邊圈的接觸。一：定義載荷數(shù)組由于受載部分都為剛體，所以無需將其定義為組件。采用類似的操作可以為DISP 、F數(shù)組賦值，DISP的值見表55所示。圖519施加載荷當建立好有限元模型（即完成單元、實常數(shù)、材料性質(zhì)定義以及實體建模、有限元網(wǎng)格劃分），完成接觸界面定義、約束、載荷和初始條件設定以后，在開始求解之前，還需要設置一些求解控制參數(shù)，其基本內(nèi)容包括計算控制時間、輸出文件控制、高級求解控制幾個方面。重復上述步驟定義DISP數(shù)組和載荷數(shù)組。 (2)定義各個時間間隔以及對應載荷值的數(shù)組參數(shù)（Array Parameters)。在Contact Component or Part 。無論是簡單問題還是復雜問題推薦使用自動接觸類型。 按照算法的不同接觸又可以分為自動接觸和非自動接觸。在LSDYNA中有單面接觸（SS、ASSC、AG、ASS2D、ESS、SE）,點面接觸(TS、ANTS、RNTR、TDNS、TNTS、ENTS、DRAWBEAD、FNTS)、面面接觸(STS、OSTS、ASTS、ROTR、TDSS、TSTS、ESTS、FSTS、FOSS、TSES)3種接觸面處理算法。⑵接觸算法的選擇ANSYS/LSDYNA處理接觸問題的算法有3種：動力約束法、分布參數(shù)法、和罰函數(shù)法。這里也沒有圓角就不用特殊處理。這里沒有圓角就不用特殊處理。第三步：基本步驟與凹模第三步相同。單擊Mesh彈出Mesh Area對話框，單擊顯示中的凹模的面，再單擊ok則完成了凹模的網(wǎng)格的劃分，但是值得注意的是建立的凹模有面面之間有圓角，則這部分的網(wǎng)格劃分應該小一些。在彈出的網(wǎng)格屬性Meshing Attributes對話框中選擇屬性。設置完之后我們選擇ok。選擇命令Main MenuPreprocessorModelingCreateAreasAreas Fillet。為了簡化模型，我們只對模型的1/4 進行建模分析，再將結果映射到整個模型上，就能獲得相同的結果同時又減少計算的時間。布爾運算對于采用自底向上和自頂向下的兩種方法構成的圖元均有效。選擇Main MenuPreprocessorShell Elem Ctrls命令，彈出Shell Elem Ctrls對話框（如圖58所示）。單擊OK，即可完成凹模材料模型的定義。表52為個材料模型的參數(shù)。圖54定義實常數(shù)定義材料模型 材料模型的選擇不僅關系著計算是否能順利進行，而且直接關系著計算結果的合理性和可靠性，因此合理的選用材料模型是數(shù)值模擬成功的先決條件之一。在單擊單元類型對話框中的Options按鈕，會彈出如圖53所示。本次設計不采用局部坐標系，且容易產(chǎn)生翹曲問題，故采用采用與BelytschkoTsay殼單元算法相似的BelystchkoWongChiang算法。 11最快速的(corotational) HughesLiu公式 (KEYOPT(1) = 11)除了使用局部坐標系外與 這通過一個34的因數(shù)增加了時間, 單避免了某種沙漏模式。 3BCIZ 三角殼單元公式(KEYOPT(1)= 3) 基于Kirchhoff 塔板理論并使用空間立體速度場。這種表述能精確地根據(jù)配置識別翹曲而不能通過碎片修補檢驗。單擊OK按鈕確認 過濾圖形界面為了簡化菜單和功能，應用Main MenuPreferences命令，在彈出的圖形界面過濾對話框中選用Structure和LSDYNA Explicit, 并單擊OK按鈕確認。則R=7mm；R=6mm。因此，必須根據(jù)實際的情況，確定適當?shù)耐?、凹模圓角半徑。由于制件為內(nèi)形尺寸，則公式如下：第三次拉深凸模、凹模尺寸: 查《沖壓工藝與模具設計》表423.當拉深件A為80mm，材料厚度為1mm時，查得公差： =；=。由于r/B=6/，拉深次數(shù)為三次拉深成形。H= （31）===75mm相對高度H/B=75mm/50mm=由下表：表32 盒形件多次拉深所能達到的最大相對高度H/B拉深次數(shù)毛坯相對厚度t/Dx100~~~~123456根據(jù)上表可以知道，該盒形件需要三次拉深。低碳鋼退火組織為珠光體和少量的鐵素體其強度和硬度較低，塑性和韌性較好，因此此材料被廣為用于拉深。 第二章 盒形件的工藝分析盒形件為拉深件。其中數(shù)控氣墊以其高效高精、可準確控制等而具有較大優(yōu)勢，但數(shù)控氣墊造價昂貴，且使用和維護要求高，加之限于我國目前汽車工業(yè)的產(chǎn)量規(guī)模和車型批量，所以使用大噸位的純氣氣墊就成了更加符合國情的選擇。安全柵采用電機驅(qū)動，并與移動工作臺開動連鎖，實現(xiàn)了移動工作臺的自動開進開出。一些在該領域處于全球領先地位的廠商，更是加大技術研發(fā)投入，使沖壓成形新技術、新裝備不斷涌現(xiàn)。當今世界，大型沖壓設備有兩大發(fā)展趨勢：一是側重于柔性生產(chǎn)的高性能壓力機生產(chǎn)線配以自動化上下料機械手，二是采用大型多工位壓力機。從設計技術來說，發(fā)展點在于大力推廣CAD/CAE/CAM技術的應用，并持續(xù)提高效率。大量資料表明， 汽車質(zhì)量每減輕1%， %~%。一汽技術中心在產(chǎn)品開發(fā)流程中開始應用沖壓零件成形性分析技術，目前開發(fā)的轎車、載貨車新產(chǎn)品中有相當一部分復雜沖壓零件進行了成形性分析。實現(xiàn)了不等厚板成形模具設計將同模模具推向生產(chǎn)。針對以上問題，有關專家指出，沖壓行業(yè)應加速體制改革，走專業(yè)化道路，改變目前企業(yè)存在的“大而全”現(xiàn)象，這樣才能把沖壓零部件做大做強。②沖壓件生產(chǎn)集中度低。2008年1月, 以進入廣州市、武漢市以及美國印地安那州的日本廠商為中心, 派遣十幾名技術人員, 在客戶企業(yè)的工廠, 對該公司供貨的模具以及當?shù)啬＞邚S商的產(chǎn)品進行校正及精度檢測等, 還將提供校正方法的有償技術指導。據(jù)有關資料, 全國模具從業(yè)人員約缺口30~50萬人, 其中工程技術人員約占20%, 尤其緊缺的是優(yōu)秀的調(diào)試工人和模具開發(fā)人員。精密沖裁、液壓成形、沖壓一焊接復合工藝等特種沖壓工藝應用,使沖壓工藝的應用范圍進一步擴大,沖壓制件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率大大提高,從而使生產(chǎn)成本進一步降低。面對新的國際經(jīng)濟環(huán)境,中國機床模具行業(yè)將融入世界競爭的新浪潮中。另外,在國防工業(yè)生產(chǎn)中,如飛機、導彈、各種槍彈與炮彈的生產(chǎn),沖壓加工也占有很大的比例。⑷材料利用率高。1953年，長春第一汽車制造廠在中國首次建立了沖模車間，該廠于1958年開始制造汽車覆蓋件模具。模具的技術水平同樣有顯著提高，一些國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)模具的性能已接近國外同類產(chǎn)品的先進水平，而這些優(yōu)質(zhì)模具大多數(shù)為塑料模和沖壓模。2005年模具產(chǎn)值為610億人民幣，2006年約720億，平均每年以20%～25%的速度增長。我國考古發(fā)現(xiàn)，早在2000多年前，我國已有沖壓模具被用于制造銅器，證明了中國古代沖壓成型和沖壓模具方面的成就就在世界領先。例如,汽車覆蓋件這樣的大型沖壓件的生產(chǎn)效率,可達每分鐘數(shù)件高速沖壓小型制件,每分鐘可達到上千件。沖壓加工的應用范圍十分廣泛,不僅可以加工金屬板料,也可以加工非金屬材料,在汽車、拖拉機、電機、電器、儀表、玩具以及日常生活用品的生產(chǎn)方面,都占有十分重要的地位。隨著我國國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,極大地刺激了機床及模具市場需求快速增長。采用沖壓新工藝。廠家這樣做確實沒有辦法, 起碼得保證員工吃飯啊! ”雖然近年來我國模具行業(yè)職工隊伍發(fā)展迅速, 估計目前已達近百萬人, 但由于模具企業(yè)數(shù)量的急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化, 模具人才遠遠跟不上行業(yè)的發(fā)展需求, 主要表現(xiàn)在總量不足。計劃將目前占銷售額近2 成的維護業(yè)務培育成新的業(yè)務支柱, 爭取到2009 年銷售額增至5 成。其他如精沖機價格昂貴，是普通壓力機的5~10 倍，阻礙了精沖技術在我國的推廣應用；液壓成形尤其是內(nèi)高壓成形，設備投資大，國內(nèi)難以起步。汽車薄板只能滿足60%左右，其余依賴進口，主要是高檔轎車用鋼板，如高強度板、合金化鍍鋅板、超寬板)1650mm以上）等。模具設計采用3D參數(shù)化設計?？偟膩砜矗瑖鴥?nèi)沖壓過程CAE的應用還沒有形成真正的規(guī)模。激光拼焊板、高強度鋼板、烘烤硬化板、鋁合金材料等相繼應用于汽車的生產(chǎn)，CAD/CAE/CAM一體化技術在產(chǎn)品設計、模具設計和制造過程中發(fā)揮出越來越大的作用，內(nèi)高壓成形零件以及空氣彈簧的應用面在不斷擴大，有效地提高了整車的可靠性和舒適性。模具技術的未來發(fā)展趨勢主要是信息化、高速化、高精度化。而汽車工業(yè)的發(fā)展也牽引著鍛壓技術及裝備的發(fā)展，鍛壓技術及裝備的發(fā)展和進步基本上都是圍繞著汽車工業(yè)的生產(chǎn)特點而進行的。近幾年，受汽車工業(yè)高速發(fā)展的推動，板材沖壓成形設備也得到了快速發(fā)展。采用變頻調(diào)速器驅(qū)動，使移動工作臺運行曲線的柔性化滿足了定位精度高、移動速度快的要求，速度達到,15m/min。氣墊技術也是目前比較受關注的技術。這種壓床的應用可以進一步減少零件的沖壓工序，提高零件的精度，應用范圍越來越大，結合氮氣缸的應用，必然有非常廣闊的發(fā)展空間。（一）矩形盒形件工件圖： A=80B=50 H0=70r=6 rd=6（二）盒形件材料技術要求:材料：選用盒形件材料為1Cr18Ni8Ti，厚度t=1mm。因此，對于口部要求不高的一次拉深成形的低盒形件，拉深后可以不切邊；而對于口部要求高或需多次拉深的盒形件，一般都要進行切邊，其修邊余量見下表：表31 盒形件的修邊余量總拉深次數(shù)1234修邊余量△h(~)H(~)H(~)H(~)HH=(~)H0，其中H0為工件高度。此盒形件用的是第一種拉深方法，則中間工序是橢圓形，則橢圓形毛坯寬度尺寸按以下求的：L=D+（AB） （33）=147mm+（8050）=177mm▲盒形件毛坯寬度K的確定 K={D(B2r)+[B+2()](AB)}/(A2r) （34）= {147x(502x6)+[50+2()](8050)}/(802x6)=147x38+[50+]x30=168mm▲盒形件毛坯半徑R、R的確定R===R=[(L+K) LR]/(K2 R) （35） =[(177+168)]/() =89mm（一）計算n1次工序件尺寸▲拉深比例系數(shù)：X=（KB）/(LA) （36）=(16850)/(17780)=118/97=▲ 工序間距離的確定：b取決于r/B及拉深次數(shù)。 為了選用方便，可以按下式確定壓力機的公稱壓力： 淺拉深 F(～)