【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 )隨變形程度增大而增加的性質(zhì)[18]。材料的n值越大，同樣的變形條件下的應(yīng)力增加得越多。所以在拉深過(guò)程中加工的材料硬化越強(qiáng)越不容易產(chǎn)生細(xì)頸，因此可以相對(duì)的延緩危險(xiǎn)斷面的變薄和拉斷現(xiàn)象。由此可見(jiàn)，破裂臨界壓邊力隨n值的增大而增大，而隨著n值的增大，起皺臨界壓邊力減小。所以安全區(qū)域隨著應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n值的增大而增大。 本文研究的主要因素由上可知，影響半球形件沖壓成形中拉延筋設(shè)計(jì)的因素是眾多而繁雜的，要對(duì)這些因素一一進(jìn)行分析是十分困難的，也沒(méi)有必要，因?yàn)閷?duì)于一些特定的沖壓設(shè)備，或特定的零件，一些因素是比較固定或者對(duì)半球形的成形影響比較小，比如本文研究得是材料相同的半球形件，其強(qiáng)度比是固定的。因而本文只選擇其中對(duì)半球形件沖壓成形中拉延筋設(shè)計(jì)影響比較大的因素進(jìn)行分析。通過(guò)設(shè)置和改變拉延筋的位置、拉延筋的類型、拉延筋的高度、壓邊力和拉深速度等對(duì)半球形件沖壓成形中拉延筋設(shè)計(jì)有重要影響的因素，來(lái)對(duì)做試驗(yàn)。因此，本課題選取影響半球形件成形的因素與改變拉延筋的參數(shù)作為研究對(duì)象，對(duì)半球形件的沖壓成形中拉延筋的設(shè)計(jì)做深入研究。 本章小結(jié)本章首先介紹了半球形件沖壓成形的基本理論及其成形缺陷，并在此基礎(chǔ)上找出了影響其沖壓成形中拉延筋設(shè)計(jì)的因素及本文要研究的主要因素，這是為第四章半球形件沖壓成形中拉延筋的優(yōu)化與設(shè)計(jì)仿真分析奠定了理論基礎(chǔ)。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?？劭郏壕牌咭痪哦惆肆懔?另提供全套機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)下載！該論文已經(jīng)通過(guò)答辯 基于DYNAFORM的半球形件成形模擬的流程 半球形形件成形智能多參數(shù)工藝智能選擇系統(tǒng)是在考慮到?jīng)_壓件受工件幾何參數(shù)、模具幾何參數(shù)、材料性能、摩擦系數(shù)、材料厚度、沖壓力、變壓邊力等因素的影響[22]，所以要獲得比較好的試驗(yàn)效果，首先應(yīng)建立合理工藝模型，：開始用Pro/E建立半球形件及模具的幾何模型以IGS格式將零件模型導(dǎo)入DYNAFORM對(duì)半球形件以及模具進(jìn)行修剪模具有限元網(wǎng)格劃分劃分毛坯網(wǎng)格分別對(duì)凸凹模、板料及壓邊圈進(jìn)行定義成形工具定義材料屬性，選擇材料模型設(shè)置成形參數(shù)（拉延筋的位置，類型，筋高壓邊力、沖壓速度，壓邊力等）求解器仿真計(jì)算記錄應(yīng)力應(yīng)變、厚度數(shù)據(jù)成形極限圖（FLD）滿意修改幾何模型圖修改成形參數(shù)前處理后處理不滿意設(shè)計(jì)結(jié)果是否滿意結(jié)束 半球形件成形模擬的流程 半球形件仿真模型的建立及拉延筋的生成為了研究曲面的沖壓成形性能和規(guī)律，本文選用典型的軸對(duì)稱零件——半球形件進(jìn)行拉深成形仿真研究。半球形件是最常見(jiàn)的幾何形狀相對(duì)比較規(guī)則、應(yīng)用比較廣泛的一類沖壓件，在軸對(duì)稱件中具有一定的代表性。研究半球形件的沖壓成形性能對(duì)以后復(fù)雜曲面沖壓件的研究有著一定的指導(dǎo)意義。 （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、。對(duì)于凸模和凹模草繪然后進(jìn)行拉深，凸模半徑為180mm，軸向長(zhǎng)度為350mm；凹模半徑為180mm，外輪廓尺寸半徑為260mm，高度為300mm，板料的半徑為260mm；最后對(duì)板料草繪后填充。 (a) 凹模三維圖 (b) 凸模三維圖 模具及板料三維圖 （2）根據(jù)工件尺寸利用Proe建立半球形件的*.igs格式文件；單擊生成的實(shí)體模型文件，然后保存副本，文件類型選擇*igs，單擊確定，在輸出IGES窗口，選取曲面，坐標(biāo)缺省，單擊確定, 。這樣能得到對(duì)應(yīng)的模型的*igs格式文件，可以用于Dynaform的調(diào)用。同時(shí)將對(duì)應(yīng)的實(shí)體模型保存以便在后面改變模具參數(shù)重新建模所用。 保存文件 （3）將*.igs數(shù)據(jù)導(dǎo)入DYNAFORM并對(duì)模型進(jìn)行單元網(wǎng)格化處理；打開Dynaform軟件，單擊file，選擇imput選項(xiàng)，找到前面保存的對(duì)應(yīng)的*igs文件，先倒入凹模在導(dǎo)入板料，凹模導(dǎo)入兩次，因?yàn)槠渲幸粋€(gè)凹模文件將在Dynaform中被修剪成壓邊圈, 。 導(dǎo)入后的模型單擊Parts，選擇Edit，在Edit 。 編輯模具單擊Preprocess（前處理），選擇surface對(duì)導(dǎo)入的模型進(jìn)行修剪，刪除不必要的表面，在Surface窗口選擇，在selectByCursor選擇，然后在窗口中選中沒(méi)用的表面，單擊OK即可。 表面處理后的模型單元網(wǎng)格化處理，單擊Preprocess（前處理），選擇Element，選中，,，，Chordal ，,Gap ，Ignore Hole 。然后點(diǎn)擊Select Surfaces，點(diǎn)擊，分別對(duì)凹模、壓邊圈進(jìn)行網(wǎng)格化。對(duì)如板料的網(wǎng)格化Tools，選擇Blank Generator，單擊SURFACE，選中板料，在Mesh Size窗口，Tool ，單擊確定，完成板料的網(wǎng)格劃分。 凸模、凹模、壓邊圈單元網(wǎng)格化參數(shù) 板料單元網(wǎng)格化參數(shù) 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(diǎn)擊Material，單擊Material Library，進(jìn)入材料庫(kù)窗口選擇鋁合金AA6009所對(duì)應(yīng)的材料。 板料的材料屬性 材料性能參數(shù)厚度t/ mm寬度L/ mm屈服極限強(qiáng)度系數(shù)K/ MPa厚向異性指數(shù)r應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n200單擊Property，在Property窗口單擊New按鈕，新建板料屬性，UNIFORM THICKNESS（）+000。 板料的屬性定義模具間的距離，單擊Tools，Position Tools中Move Tools，選擇要移動(dòng)的模具，在Distance中輸入移動(dòng)距離，移動(dòng)方向?yàn)閆 Translation，,。 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(diǎn)線，選擇當(dāng)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）。然后在凹模上選擇合適的位置偏移拉延筋曲線，初步選擇拉延筋的位置為距離凸緣邊緣40mm處。具體的拉延筋合理的選擇位置會(huì)在后面的試驗(yàn)中加以討論。 拉延筋的布置位置 （2）快速設(shè)置拉延筋的參數(shù)以及毛坯的定義通過(guò)Quick\Draw Die可以選擇拉延類型為雙動(dòng)，這樣可以使凸緣部分更加平整在沖壓成形中，有效的提高了形件在沖壓過(guò)程中的質(zhì)量。但是，使用雙動(dòng)類型在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)增加生產(chǎn)所需的成本。由于Dynaform軟件中材料單元庫(kù)的AA6009的材料性能參數(shù)和試驗(yàn)中的材料性能接近，所以模擬試驗(yàn)時(shí)選擇AA6009中的37號(hào)材料。接著快速分別定義凹模、壓邊圈、板材、沖壓速度和壓邊力等。定義拉延筋的各個(gè)參數(shù)如筋高、凹槽圓角、筋的形式等等。，快速設(shè)置中相應(yīng)選項(xiàng)的顏色由紅色變?yōu)榫G色。 （3）對(duì)模型進(jìn)行有限元計(jì)算單擊Analysis，選擇LS_Dyna，為了在后處理中能夠較好的觀察成形過(guò)程，一般設(shè)定STEP=20。求解器采用Full Run Dyna,求解器精度采用單精度。同時(shí)在計(jì)算機(jī)內(nèi)存較大時(shí)，為了加快運(yùn)算速度，可以適當(dāng)提高DYNAFORM運(yùn)算器的內(nèi)存值。 Analysis的參數(shù)設(shè)置 模具和毛坯的幾何造型首先利用Pro/E軟件，構(gòu)造零件和坯料的實(shí)體模型，然后導(dǎo)出其IGS交換格式文件，再將該文件導(dǎo)入DYNAFORM中，進(jìn)行修剪和網(wǎng)格劃分。由于IGS格式轉(zhuǎn)換可能會(huì)出現(xiàn)模型失真情況所以讀入IGS文件后需要檢查模型，確定模型的正確性。網(wǎng)格劃分結(jié)束后，把系統(tǒng)生成的網(wǎng)絡(luò)模型導(dǎo)入DYNAFORM中進(jìn)行下一步處理。 前處理工作有限元前處理過(guò)程：（1）啟動(dòng)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(cuò)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(duì)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(jìn)行工具動(dòng)畫預(yù)覽確定沖壓運(yùn)動(dòng)是否正確；（3）輸出用于模擬計(jì)算的文件（.dyn）和有限元模型文件（.mod），并對(duì)它們進(jìn)行最后檢查；（4）利用LSDYNA或LSPOST執(zhí)行板料沖壓模擬計(jì)算。在前處理過(guò)程中，還要設(shè)置板料厚度、材料模型和材料參數(shù)，其中除了質(zhì)量密度、楊氏模量、泊松比、屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、塑性硬化指數(shù)和真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線等以外，還須考慮板料的各項(xiàng)異性[22]。 后處理工作有限元分析計(jì)算過(guò)程結(jié)束后，首先動(dòng)態(tài)顯示各部件（凹模、壓邊圈以及板料等）的運(yùn)動(dòng)情況，來(lái)確定計(jì)算是否合理。三維成形過(guò)程中各參數(shù)及物理量的變化情況可以用等色圖或等直線圖動(dòng)態(tài)顯示，包括各時(shí)間段的板料變形、材料流動(dòng)、應(yīng)力、應(yīng)變分布情況、板料厚度變化以及起皺、破裂等情況，可以找出板料成形后每組參數(shù)對(duì)應(yīng)的FLD圖、材料流動(dòng)圖、應(yīng)力應(yīng)變圖、厚度分布圖等進(jìn)行詳細(xì)研究。 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。同時(shí)還與零件形狀尺寸、板料尺寸、摩擦、模具、壓邊力、凹模圓角半徑等因素密切相關(guān)[23]。成形極限圖（FLD）（）廣泛應(yīng)用于板材成形性的評(píng)價(jià)以及分析沖壓工藝的可行性。成形極限圖可以反映主應(yīng)變?cè)诎l(fā)生失穩(wěn)時(shí)的分布狀態(tài),一般我們可以通過(guò)用帶有圓形網(wǎng)格的標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行拉脹試驗(yàn)來(lái)測(cè)試材料的成形極限曲線。它基于多項(xiàng)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(diǎn)與高次多項(xiàng)式之間的相關(guān)特性以及表面工程主應(yīng)變極值點(diǎn)FLD0與擬合曲線的關(guān)系。在所得的擬合曲線基礎(chǔ)上配合數(shù)理統(tǒng)計(jì)與概率理論分析，擬合曲線的上下置信函數(shù)可以成為描繪成