【正文】 最后，還要感謝學(xué)校給了我這次訓(xùn)練的機(jī)會(huì)。不僅使我掌握了今本的研究方法，還是我明白在工作處事中必須對(duì)以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。從論文的選題、課題研究到論文的撰寫(xiě)、修改 的全過(guò)程中無(wú)不凝聚著導(dǎo)師的心血，導(dǎo)師的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，精益求精的工作作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我有著深遠(yuǎn)影響。所有這些，當(dāng)然也促使我在以后的工作中做事更加踏實(shí)。通過(guò)一系列的試驗(yàn)確定零界點(diǎn)，選擇最優(yōu)方案。 在開(kāi)展上述學(xué)習(xí)的過(guò)程中，由于各方面的原因，致使文中有諸多不足之處，同時(shí)一些新技術(shù)的發(fā)展對(duì)于我們現(xiàn)在工作也大有幫助。但是不能影響其它地方，所以只在這部分加大壓邊力，但壓邊力不能過(guò)大，防止出現(xiàn)拉裂。拉裂存在于底部圓 角出，從中不斷調(diào)整壓邊力，凹模的圓角半徑和凹模的轉(zhuǎn)角半徑，獲得優(yōu)化結(jié)果。起皺基本上出現(xiàn)在上部的圓角部分和長(zhǎng)邊部分。 （ 3）通過(guò) Dynaform的數(shù)值模擬，找出最優(yōu)的分塊壓邊圈方式，歸納出壓邊力、拉深速度、凹模的圓角半徑等拉深成形中的影響因素對(duì)拉深成形質(zhì)量的影響規(guī)律。 （ 2）利用 Pro/E 軟件進(jìn)行 CAD 建模。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 40 頁(yè) 共 44 頁(yè) 結(jié)束語(yǔ) 本文利用 Dynaform 軟件，通過(guò)大量的模擬試驗(yàn)，歸納在矩形件的拉深成形過(guò)程中的影響因素的影響規(guī)律，通過(guò)得出最優(yōu)的分塊壓邊圈方式，改變壓邊力、拉深速度、凹模圓角半徑和凹模轉(zhuǎn)角半徑來(lái)提高成形質(zhì)量和板料的成形極限，最終找出合理的拉深的過(guò)程工藝參數(shù)。由于矩形水槽比較長(zhǎng)，當(dāng)壓邊力比較小時(shí)，矩形水槽兩端拉深成形， 而中間部分由于沒(méi)有足夠大的壓邊力，板材不能流動(dòng)，行程為拉深區(qū)域。所以在仿真試驗(yàn)中通過(guò)減小壓邊力、增加壓邊力、加大破裂傾向 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 39 頁(yè) 共 44 頁(yè) 凹模圓角半徑和加大凹模圓角半徑來(lái)改變拉裂現(xiàn)象，然后解決拉裂。 （ 2）拉裂，零件拉裂容易出現(xiàn)的 3個(gè)地方，一是短邊和底部圓角處，主要原因是凹模的相對(duì)圓角半徑過(guò)??；另一個(gè)是直壁與底部轉(zhuǎn)角相切的“危險(xiǎn)斷面”處；最后一處是底邊與長(zhǎng)邊直壁的圓角處。通過(guò)仿真試驗(yàn)分析，起皺因素有壓邊力的太小、凹模圓角半徑太大，走么轉(zhuǎn)角半徑過(guò)小。 在上述試驗(yàn)中主要出現(xiàn)的不良狀態(tài)有起皺、拉裂和未充分拉深。 主要從兩個(gè)方面進(jìn)行分析： （ 1）拉深過(guò)程的控制參數(shù)，分別 對(duì)在不同壓邊力、不同拉深速度、不同拉深深度下的成形狀況進(jìn)行對(duì)比分析，找到拉深過(guò)程中的相應(yīng)變化規(guī)律。通過(guò)成形極限 FLD 圖，各方案的起皺變形看，方案 2的起皺量最小，成形最好，而且變薄率和變厚率都較小，從這兩點(diǎn)看，方案 2 較為合理的優(yōu)化。從所得的試驗(yàn)過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，拉深速度和壓邊力有著相互制約的關(guān)系，較大的壓邊力要用較小的拉深速度與之配合才能得到較好的成形效果，同樣較小的壓邊力的情況下，采用較大的拉深速度，成形效果較好。方案 2和方案 4 則是在 20xxmm/s 和 3000mm/s 的拉深速度比較，得出最優(yōu)的拉深速度。在模具參數(shù)都確定的情況下，與實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程一樣，通過(guò)調(diào)節(jié)拉深速度，凹模轉(zhuǎn)角半徑和壓邊力的大小得到較好的成形結(jié)果。根據(jù)上述結(jié)論，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中在模具參數(shù)一定的時(shí)候通過(guò)改變 凹模圓角和壓邊力的調(diào)節(jié)來(lái)得到較好的拉深質(zhì)量。 從以上的試驗(yàn)結(jié)果看壓邊力 Y1 的大小應(yīng)在 30KN 左右為合理，壓邊力 Y2的大小應(yīng)為 1200KN 左右為合理。 由上述可知，施加壓邊力 后，材料被逼在壓邊圈和凹模平面的間隙中流動(dòng)，穩(wěn)定性得到增加，起皺也就不容易發(fā)生。圖 ，當(dāng)壓邊力 Y2小于 1200KN 時(shí)，出現(xiàn)未充分拉深現(xiàn)象；當(dāng)壓邊力 Y2大于 1200KN 時(shí)出現(xiàn)破裂傾向及破裂。如果壓邊力再大，必定破裂。圖 中隨著壓邊力的增大，最大變薄率不斷增大，而最大變厚率卻變化很小。 根據(jù)上述的參數(shù)設(shè)定在 Dynaform 中進(jìn)行分析，分別采 用不同的壓邊力進(jìn)行模擬，模擬試驗(yàn)結(jié)果如表 和表 ，試驗(yàn)變化如圖 。所以在此使用分塊壓邊圈，使矩形 水槽中間和兩端得到不同的壓邊力。為了防止起皺，在凸緣部分采用壓邊圈，加壓邊圈后，材料邊沿部分流動(dòng)性穩(wěn)定，不容易起皺。 根據(jù)上述可知，轉(zhuǎn)角半徑不能過(guò)小，而其大小應(yīng)該和凹模的圓角半徑相近，所以選凹模轉(zhuǎn)角半徑為 15mm。 （ 2）從 厚薄圖看，在較小轉(zhuǎn)角時(shí)出現(xiàn)較大的變薄和變厚現(xiàn)象，這是由于轉(zhuǎn)角處過(guò)小阻礙了材料向凹模的流入，造成在轉(zhuǎn)角處，法蘭區(qū)起皺嚴(yán)重，而成形區(qū)直壁拉裂的情況。 表 不同轉(zhuǎn)角下的拉深模擬數(shù)據(jù) 凹模轉(zhuǎn)角 mm 10 12 15 18 最大變薄率 % 最大變厚率 % 最大正應(yīng)變 最大負(fù)應(yīng)變 最大正應(yīng)力 Pa 最大負(fù)應(yīng)力 Pa 成形效果 起皺、未充分拉深 未充分拉深 較好 未充分拉深 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 30 頁(yè) 共 44 頁(yè) 圖 不同凹模轉(zhuǎn)角半徑下的拉深厚薄變化 圖 不同凹模轉(zhuǎn)角半徑下的應(yīng)變變化 圖 不同凹模轉(zhuǎn)角半徑下的應(yīng)力變化 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 31 頁(yè) 共 44 頁(yè) (a) 轉(zhuǎn)角 半徑 10mm (b) 轉(zhuǎn)角 半徑 12mm (c) 轉(zhuǎn)角 半徑 15mm (d) 轉(zhuǎn)角 半徑 18mm 圖 不同凹模轉(zhuǎn)角半徑 下 的成 形極限圖 結(jié)果分析如下： （ 1）凹模轉(zhuǎn)角半徑在 10mm 出現(xiàn)輕微起皺的情況，起皺的區(qū)域發(fā)生在表面的圓角和直壁轉(zhuǎn)角處，隨著轉(zhuǎn)角的變大，起皺情況減弱。 凹模直壁轉(zhuǎn)角半徑對(duì)成形的影響 凹模轉(zhuǎn)角部分位于筒壁部分，轉(zhuǎn)角可以減小筒壁內(nèi)的摩擦和加大板料的流動(dòng)性，有利于板料的成形，所以研究凹模圓角半徑對(duì)成形的影響，試驗(yàn)方案如下： （ 1）凸凹模間隙為 1t，板厚為 ,凹模圓角半徑為 12mm； （ 2）材料為的 DQSK； （ 3）沖程 50mm，壓邊力 Y1=30KN、 Y2=1200KN，速度 20xxmm/s。當(dāng)凹模圓角半徑過(guò)大增大流動(dòng)性時(shí)造成形件的不充分拉深 。凹模圓角半徑對(duì)應(yīng)力和應(yīng)變的影響并不明顯。從起皺方面，各凹模圓角半徑下的起皺情況大致相同。 根據(jù)上述的參數(shù)設(shè)定在 Dynaform 中進(jìn)行分析，分別采用不同的凹模圓角進(jìn)行模擬，模擬試驗(yàn)結(jié)果如表 ，試驗(yàn)結(jié)果變化如圖 ： 表 不同 凹模 圓角下的拉深模擬數(shù)據(jù) 凹模圓角 mm 10 12 14 15 最大變薄率 % 最大變厚率 % 最大正應(yīng)變 最大負(fù)應(yīng)變 最大正應(yīng)力 Pa 最大負(fù)應(yīng)力 Pa 成形效果 破裂 好 未充分拉深 未充分拉深 圖 不同凹模圓角半徑下的拉深厚薄變化 圖 不同凹模圓角半徑下的應(yīng)變變化 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 28 頁(yè) 共 44 頁(yè) 圖 不同凹模圓角半徑下的應(yīng)力變化 (a) 圓角半徑 10mm (b) 圓角半徑 12mm (c) 圓角半徑 14mm (d) 圓角半徑 15mm 圖 不同凹模圓角半徑 下 的成形極限圖 結(jié)果分析如下： （ 1）根據(jù)表 不同凹模圓角 半徑下 拉深數(shù)據(jù)和圖 不同凹模圓角半徑 下 的成形極限圖，凹模圓角 半徑 為 12mm 的成形較好，未出現(xiàn)拉裂的情況。凹模圓角處是減小板料的摩擦阻力和彎曲變形阻力，有利于板料流動(dòng)，容易使板料成形?？梢钥吹?，拉深的合適速度應(yīng)該在 1000mm/s～ 3000mm/s。 （ 3）如圖 和圖 ，從應(yīng)變和應(yīng)力的變化看，拉深速度變化并沒(méi)有引起它們的太大變化，但是應(yīng)變和應(yīng) 力的大小明顯地大于前面 因素 的影響，說(shuō)明拉深速度會(huì)引起較大的應(yīng)變和應(yīng)力。 （ 2）從拉深厚薄的曲線可以看到，在 5000mm/s 附近出現(xiàn)了最大變薄率最小的點(diǎn)，而變厚率幾乎沒(méi)有多大的變化，這說(shuō)明在拉深速度較小的時(shí)候，由于材料流進(jìn)凹模成形區(qū)的速度較小，同時(shí)較小的速度也增加了流動(dòng)的阻力，從而導(dǎo)致了在低速時(shí)也容易拉裂的。 根據(jù)上述的參數(shù)設(shè)定在 Dynaform 中進(jìn)行分析，分別采用不同的沖壓速度進(jìn)行模擬，模擬試驗(yàn)結(jié)果如表 ，試驗(yàn)結(jié)果變化如圖 ： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 24 頁(yè) 共 44 頁(yè) 表 不同拉深速度下的拉深模擬數(shù)據(jù) 拉深速度 mm/s 1000 20xx 3000 4000 5000 最大變薄率 % 最大變厚率 % 最大正應(yīng)變 最大負(fù)應(yīng)變 最大正應(yīng)力 Pa 最大負(fù)應(yīng)力 Pa 成形效果 較好 好 較好 破裂傾向 破裂傾向 圖 不同沖壓速度下的厚薄變化 圖 不同沖壓速度下的應(yīng)變變化 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 25 頁(yè) 共 44 頁(yè) 圖 不同沖壓速度 下 的應(yīng)力變化 (a) 速度 1000mm/s (b) 速度 20xxmm/s (c) 速度 3000mm/s (d) 速度 4000mm/s 破裂傾向 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 26 頁(yè) 共 44 頁(yè) (e) 速度 5000mm/s 圖 不同沖壓速度下的成形極限圖 結(jié)果分析 如下 ： （ 1）上圖可以看出拉深速度在 1000mm/s~3000mm/s 的拉深速度中的成形區(qū)域都比較穩(wěn)定，法蘭區(qū)域的變化不同，主要區(qū)別是在成形區(qū)域上，安全的成形區(qū)域隨著速度的增大而增加，凸緣 圓角處的起皺減少。 凸模沖壓速度對(duì)成形的影響 拉深速度會(huì)對(duì)板料的壓邊力有影響，拉深速度大可以減小起皺現(xiàn)象。所以要對(duì)壓邊圈方式進(jìn)行研究，尋找更好的壓邊圈方式，試驗(yàn)方案如下： 表 壓邊圈方式 整塊壓邊圈 不分塊如圖 (a) 分塊壓邊圈方式 1 在矩形件邊緣分塊 (b) 分塊壓邊圈方式 2 在矩形件邊緣以內(nèi)分塊 (c) (a) 整塊壓邊圈 (b) 分塊壓邊圈方式 1 嚴(yán)重起皺 嚴(yán)重起皺 破裂傾向 破裂 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 23 頁(yè) 共 44 頁(yè) (c) 分塊壓邊圈方式 2 圖 不同分塊方式成形極限圖 結(jié)果分析如下： 經(jīng)過(guò)一系列嘗試仿真試驗(yàn)得出，當(dāng)使用整塊壓邊圈時(shí)候，起皺現(xiàn)象嚴(yán) 重，當(dāng)中間沖壓部分為充分拉深；當(dāng)使用分塊壓邊圈方式 1 時(shí)，起皺基本沒(méi)有改善，但是中間沖壓部分依舊未能充分拉深，而且邊緣地區(qū)開(kāi)始破裂；當(dāng)使用分塊壓邊圈方式 2 時(shí)，起皺明顯減少，中間能得到充分拉深，達(dá)到預(yù)期的效果。 壓邊圈方式對(duì)成形的影響 壓邊圈會(huì)對(duì)板料所受的壓邊力有影響，導(dǎo)致對(duì)成形效果造成影響。先確定分塊壓邊圈的分塊方式，然后討論其它影響因素。本章應(yīng)用 Dynaform有限元軟件，采用動(dòng)力顯式算法模擬了矩形件拉深成形過(guò)程。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文） 第 22 頁(yè) 共 44 頁(yè)