關(guān)于拉深模設(shè)計(jì)中拉深壁起皺的分析-文庫(kù)吧資料
2025-06-22 03:49本頁(yè)面
【正文】 拉力關(guān)系從應(yīng)力試驗(yàn)中獲得，如圖3所示。圖1（b）所示為帶有階梯的方形盒件拉深用的凸模，圖1（b）給出了拉深壁C和階梯處D、E。距離（mm）圖5 對(duì)于不同凸模間隙在M——N截面處的β值圖6 在不同的壓邊力狀態(tài)下，拉深壁不同高度處的橫斷面線。從圖6可以看出，幾種情況截面處的波度是相似的。如圖4所示，在M——N截面處的β值，和壓邊力分別為100KN、600KN的拉深相比較，模擬結(jié)果指出，在M——N截面處的β值都是相同的。其他模擬條件和先前的規(guī)定保持一致（在模擬當(dāng)中采用了300KN的壓邊力）。為了研究增加壓邊力的影響，采用凸模間隙為50mm，不同的壓邊力數(shù)值來(lái)對(duì)有斜度的方形盒進(jìn)行拉深起皺的模擬。因此，增加凸模間隙將可能增加帶有斜度的方形盒件在拉深壁處起皺的可能性。從圖5可以看出，在3次模擬中位于拉深壁的拐角處起皺比較嚴(yán)重，在拉深壁的中間起皺比較弱。Hosford和Caddell指出，β值比臨界值更重要，如果起皺發(fā)生，那么β值越大，起皺現(xiàn)象就可能越嚴(yán)重。在壓力作用下，金屬板料的無(wú)約束拉深是在拉深壁處形成褶皺的主要原因。經(jīng)分析，在拉深過(guò)程中，起皺是由于拉深壁處存在過(guò)大的無(wú)支撐區(qū)域，而且凸模頂部和凹?？诓块L(zhǎng)度的不同是由于凸模間隙的存在。圖4 帶有斜度的方形盒件的褶皺模擬圖（G=50mm）模擬結(jié)果表明：三個(gè)有斜度的方形盒均發(fā)生了起皺現(xiàn)象，圖4給出了凸模間隙為50mm的方形盒的形狀。在每次模擬拉深中，凹?？诓砍叽鐬?00mm固定不變，并且拉深高度均為100mm。在有斜度的方形盒拉深中，與發(fā)生起皺有關(guān)系的兩個(gè)參數(shù)——凸模間隙和壓邊力，他們對(duì)起皺的影響也正在研究之中。凹模的口部尺寸與凸模頂部尺寸差值的一半為凸模的間隙，即：G=Wd－Wp。圖2 有限元模擬的網(wǎng)格體系實(shí)際壓力（GPa）圖3 金屬板料的實(shí)際壓力——拉力的關(guān)系實(shí)際拉力（mm/mm）三、帶有斜度的方形盒件的起皺一個(gè)帶有斜度的方形盒可以給出草圖的相關(guān)尺寸，如圖1（a）所示。目前研究中的所有模擬都在SGI Indigo2工作站使用有限元可調(diào)拉深程序完成。的方向切斷。一個(gè)拉深的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)用于樣品的生產(chǎn)，并且沿著壓延方向和與壓延方向成45176。 為了精確的完成有限元分析，金屬板料的實(shí)際壓力——拉力的關(guān)系需要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)。在模擬過(guò)程中，金屬板料放在壓邊裝置上，凹模向下移動(dòng)，夾緊板料。圖2給出了模型完全建立時(shí)的網(wǎng)格體系和用以成形帶有斜度的方形盒件的金屬板料。使用有限元模擬，模型被視為是剛性的，并且相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)格僅僅可以定義模型的幾何形狀，不能對(duì)壓力進(jìn)行分析。（a）帶有斜度的方形盒件（b）帶有階梯的方形盒件圖1二、有限元模型模具的幾何結(jié)構(gòu)（包括凸模、凹模、壓邊裝置等等），通過(guò)使用CAD和PRO/ENGINEER來(lái)設(shè)計(jì)。使用有限元方法可以分析出起皺的原因，并且可以使一個(gè)最優(yōu)的模具設(shè)計(jì)消除起皺現(xiàn)象。在帶有階梯的方形盒件的研究中，如圖1（b）所示，觀察到了另一種類(lèi)型的起皺。拉深成形過(guò)程中，在拉深壁處的金屬板料是相對(duì)無(wú)支撐的，因此，褶皺是傾斜的。目前，研究人員都使用3D有限元方法來(lái)分析帶有斜度的方形盒和
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