【導讀】形中遇到的問題：起皺與破裂。然后針造成起皺與破裂的影響因素進行分析，尤。最終選擇較優(yōu)拉延筋參數(shù)的方法。半球形零件在板料成形中是經(jīng)常遇到的比較典型的零件。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，半球。成形方式很多都為拉深成形[1]。皺，有可能影響板料的成形和使用性能。因為半球形件屬于曲面回轉(zhuǎn)體零件，半球形件成形是曲面成形中最

　　

【正文】 （ 1）有 FLD 圖可以看出沖壓速度在 20xxmm/s 時，形件的起皺狀況還可以，當速度加大時發(fā)現(xiàn)形件拉裂越來越多。 （ 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。 （ 3）應力和應變在速度增大的時，變化趨于平穩(wěn)，說明拉深速度不會引起較大的應力應變。 不同的壓邊力對半球形件成形影響分析 為分析在不同的壓邊力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）拉深速度為 20xxmm/s， 拉延筋的位置在距凸邊緣 60mm 位置，拉延筋類型為圓筋，筋高為 6mm； （ 5）半球盒的半徑為 180 mm，盒底圓角半徑 r=20 mm。 根據(jù)上述的參數(shù)設定在 DYNAFORM 中進行分析，分別采用不同的壓邊力方式進模擬如圖 、圖 ，模擬試驗結(jié)果如表 所示： 表 不同壓邊力下模擬試驗結(jié)果 壓邊力 KN 50 100 200 300 400 最大變薄率 % 最大變厚率 % 最大正應變 最大負應變 最大正應力 Pa 最大負應力 Pa 成形效果 很好 少量起皺與破裂危險 部分有破裂危險 較多破裂危險 部分破裂 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 35 頁 共 41 頁 0102030405060708050 100 200 300 400壓邊力/KN百分比/%最大變薄率%最大變厚率% （ a) 厚薄變化曲線 050 100 200 300 400壓邊力/KN應變量最大正應變最大負應變 (b) 應變變化曲線 300200100010020030040050 100 200 300 400壓邊力/KN應力/Pa最大正應力Pa最大負應力Pa (c) 應力變化曲線 圖 不同拉深速度下參數(shù)變化曲線圖 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 36 頁 共 41 頁 (a)壓邊力為 50KN (b)壓邊力為 100KN (c)壓邊力為 200KN （ d)壓邊力為 300KN （ e)壓邊力為 400KN 圖 不同壓邊力下模擬試驗的極限應力圖 由上分析結(jié)果如下： （ 1）從厚薄變化 圖看出隨著壓邊力的增大， 最大變薄率不斷增大，而最大變厚率卻逐漸減少。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。當壓邊力較大時，法蘭區(qū)的阻力變大，材料流動速度緩慢，拉深區(qū)域增大，但容易引起拉裂。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 37 頁 共 41 頁 （ 2）從應力應變圖看出隨著壓邊力的增大，應力和應變緩慢增大，處于一個恒定的水平，說明了壓邊力的變化對應力應變的影響不是很明顯。 由上述分析可以得到：壓邊力的大小對拉深影響很大，壓邊力過小會減小材料流動阻力，導致材料流動性好，會造成未完全拉深和加大起 皺的現(xiàn)象；壓邊力過大會增大阻力，影響材料的流動，會造成工件的拉裂。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。 本章小結(jié) 本章通過運用 Dynaform軟件對半球形形件的拉深過程拉延筋設計進行有限元數(shù)值模擬仿真分析，從而驗證不同的因素在拉深過程中對拉深件的質(zhì)量問題的影響，如起皺、拉裂等，從中尋找各因素與其引起的拉深缺陷的關(guān)系，從而找到合理的拉深因素值，應用這些因素進行優(yōu)化拉深過程，設計合理的方案。 拉深過 程中拉延筋的設計對形件的影響： （ 1） 起皺方面：拉延筋的各個參數(shù)對形件的起皺影響很大，當筋的位置距離進入凹模越遠時， 材料通過拉延筋時的阻力比較小，材料流動速度比較快而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。當筋高很低時，材料的流動力比較好，阻力減小也容易引起起皺。 （ 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致局部區(qū)域受力不均勻，所以容易引起拉裂。另外筋高變大時材料的流動力也變差，容易拉裂。 通過對不同因素曲線下 FLD 圖進行觀察，此課題中應該選用下 面的方案：對凹模的圓角半徑為 20mm,以壓邊力 50KN，摩擦系數(shù)為 ，拉深速度設為 20xxmm/s，選用 6mm高圓筋拉延筋，位置在距凸邊緣 60mm處對板料進行沖壓時的沖壓效果最好。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 38 頁 共 41 頁 結(jié)束語 隨著汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展，半球形件的使用越來越多，然而由于半球形件具有復雜的曲面、材料性能不同等特點，也給半球形件沖壓成形帶來了一些問題，如起皺、拉裂，回彈等。半球形件沖壓的研究已經(jīng)成為近年來的研究熱點。本課題首先選取了簡單的非軸對稱件 —— 半球形件作為研究起點，借助 CAE 手段通過改變拉延筋參數(shù)方 式，進行半球形件的成形性能的有限元分析仿真，探討半球形件沖壓成形中拉延筋的設計。 本文的主要工作及研究成果如下： （ 1） 研究了半球形件的成形特點及缺陷，分析了造成半球形件成形缺陷的影響因素，并知道了影響起皺的各種因素。 （ 2）利用 Pro/E 軟件進行 CAD 建模。并通過 IGS 文件導入 DYNAFORM 中，得到?jīng)_壓所需模型。 （ 3）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，比較不同摩擦系數(shù)曲線、壓邊力、沖壓速度及拉延筋的各參數(shù)對半球形件沖壓成形的影響，最終得 知 有效的利用拉延筋可以減少冷沖壓中的起皺與拉裂，選用凹模的圓角半徑為 20mm,以壓邊力 50KN，摩擦系數(shù)為 ，拉深速度設為 20xxmm/s， 6mm 高圓筋拉延筋，位置在距凸邊緣 60mm處對板料進行沖壓時的沖壓效果最好。 本科畢業(yè)設計說明書（論文） 第 39 頁 共 41 頁 致 謝 時光匆匆，轉(zhuǎn)眼間，四年的本科生活即將成為過去，我們每個人都將要走上自己的工作崗位。回想起四年的大學 生活給 了 我許多珍貴的財富 ，給了我一個更高的起點，讓我信心滿滿地面對未來的挑戰(zhàn)。在這里，我不僅學會了怎么學習、怎么做事，更學會了如何做人，這都會使我在今后的工 作、生活中受益。 我將以此文來總結(jié)四年大學學習生涯的所獲，特別要感謝這期間給予我諸多幫助的老師、同學和家人。 首先感謝我的指導老師師張衛(wèi)老師對我的悉心指導和親切關(guān)懷。張衛(wèi)老師 扎實的專業(yè)知識、勤奮嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度、執(zhí)著追求的敬業(yè)精神、 平易近人的學者風范 以及對學生既嚴格要求又細微關(guān)懷的態(tài)度，都使我深為感激。張老師對我的學習研究和本論文的撰寫都給予了深入細致的指導， 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。和他們在一起學習生活給我留下了很多美好回憶，在此對各位同學表示由衷的感謝，并祝愿他們在將來的學習和生活中百尺竿頭，更進一步。我還要特別感謝南京理工大學的二位研究生師兄，他們是貢輝雋和程磊，在他們的悉心指導下使我順利完成此次的畢業(yè)設計。 最后我要特別感謝我的家人，在這四年本科學習生涯中，他們在精神和物質(zhì) 上對我始終如一的鼓勵和支持是我戰(zhàn)勝困難、不斷進取的精神支柱和力量源泉。 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，學生在此表示深深的謝意！ 本科畢業(yè)設計說明書（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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