【正文】 ......................... 6 有限元分析法在不同條件下的分析情況 ........................................ 6 Dynaform 在 沖壓成形中的應(yīng)用 ...................................................... 8 汽車加油盒拉深成形研究現(xiàn)狀 .................................................................. 9 加油盒零件研究進(jìn)展情況 .............................................................. 10 加油盒在加工中存在的問題 .......................................................... 10 研究內(nèi)容 .................................................................................................... 11 課題研究目的及意義 ................................................................................ 12 2 板料拉深成形數(shù)值模擬理論基礎(chǔ) ....................................................................... 13 拉深成形工藝參數(shù)的確定 ........................................................................ 13 有限元數(shù)值模擬 ........................................................................................ 13 幾何模型 .......................................................................................... 13 材料參數(shù) .......................................................................................... 14 網(wǎng)格劃分 .......................................................................................... 14 單元類型選擇 .................................................................................. 15 接觸條件和加載 .............................................................................. 16 定義求解時(shí)間 和輸出文件步長 ...................................................... 17 3 加油盒一次拉深預(yù)試驗(yàn) ....................................................................................... 18 加油盒拉深成形計(jì)算 ................................................................................ 18 拉深系數(shù)及次數(shù)計(jì)算 ...................................................................... 18 壓邊力計(jì)算 ...................................................................................... 18 圓角半徑和拉深模間隙計(jì)算 .......................................................... 19 預(yù)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備 ........................................................................................ 19 加油盒一次拉深正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) ................................................................ 20 本章小結(jié) .................................................................................................... 22 4 加油盒零件兩次拉深成形數(shù)值模擬 ................................................................... 23 加油盒第一次拉深成形數(shù)值模擬 ............................................................ 23 一次拉深工序件建模 ...................................................................... 23 模擬試驗(yàn)條件 .................................................................................. 24 試驗(yàn)結(jié)果分析 .................................................................................. 24 加油盒二次拉深試驗(yàn)第二次拉深成形 .................................................... 26 本章小結(jié) .................................................................................................... 26 5 加油盒拉深成形影響因數(shù)分析及模具設(shè)計(jì) ....................................................... 28 壓延筋對(duì)加油盒拉深成形的影響 ............................................................ 28 壓邊力對(duì)加油盒拉深成形的影響 ............................................................ 31 摩擦系數(shù)對(duì)加油盒拉深成形的影響 ........................................................ 33 加油盒沖壓成形模具設(shè)計(jì) ........................................................................ 34 本章小結(jié) .................................................................................................... 37 6 結(jié)論與展望 ........................................................................................................... 38 結(jié)論 ............................................................................................................ 38 展望 ............................................................................................................ 38 7 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................... 39 1 緒論 板料成形的模擬技術(shù) 有限元分析法 有限元 分析（ finite element analysisFEA）誕生于二十世紀(jì)六十年代的，它是一種預(yù)測結(jié)構(gòu)的偏移與其它應(yīng)力影響的過程，有限元建模（ FEM）將這個(gè)結(jié)構(gòu)分割成單元網(wǎng)格以形成實(shí)際結(jié)構(gòu)的模型，每個(gè)單元具有簡單形態(tài)（如正方形或三角形），有限元程序?qū)⑦@些單個(gè)單元的剛度矩陣組合起來以形成整個(gè)模型的總剛度矩陣，并給予已知力和邊界條件來求解該剛度矩陣以得出未知位移，從節(jié)點(diǎn)上位移的變化就可以計(jì)算出每個(gè)單元中的應(yīng)力 。有限元分析法功能強(qiáng)大在于它可以用不同形狀、不同大小、不同類型的單元來描述任意形狀的物體。就金屬成形而言，有限元法可以分為 固體型塑性有限元（ solid formulation）和流動(dòng)型塑性有限元（ flow formulation）兩類，其中固體型塑性有限元包含了彈塑性有限元和彈粘性有限元，而流動(dòng)型塑性有限元包含了剛塑性有限元和剛粘性有限元。關(guān)于不同的分析方法、不同的材料模型、模擬零件形狀等條件，研究人員做了不同的模擬研究： （ 1） 關(guān)于彈塑性有限元法 1976年， Wifi用彈塑性有限元法模擬了圓形板料在半球形凸模作用下的脹形和拉延過程， 1978年， Wang基于非線性薄殼理論采用彈塑性全 Lagrange格式對(duì)一般形狀的沖壓成形問題進(jìn)行了分析。 1988年， Nakamachi用彈塑性有限元法對(duì)方 盒形拉延件進(jìn)行分析，取得了和試驗(yàn)相一致的結(jié)果。在這之前，研究人員使用的計(jì)算方法還普遍是隱式分析，之后，顯式分析法被逐漸廣泛使用。 1980 年， Kabayashi 用剛塑性有限元法對(duì)成形中的拉彎過程進(jìn)行分析。 1985 年， Toh和 Kabayashi 采用板殼單元，剛塑性有限 元法分析了三維方盒形件的深拉延過程。 1978 年， Onate 和Zienkiewicz 基于非牛頓流體的流動(dòng)理論，用粘塑性有限元法分析了軸對(duì)稱情形下的脹形和拉延過程。 （ 4） 關(guān)于非軸對(duì)稱形狀的零件 非軸對(duì)稱零件的種類非常的多，汽車零件大部分都屬于非對(duì)稱零件。 Dynaform 在 沖壓成形中的應(yīng)用 有限元分析軟件正普遍地被用于各學(xué)校、研究所以及企業(yè)之中， 目前在金屬塑性 材料 成形分析領(lǐng)域中 被 廣泛應(yīng)用的有限元分析軟件主要有 ： 美國 ETA 公司的 eta/Dynaform、 MSC 公司的 、 美國 ANSYS 公司的 ANSYS、 德國AUTOFORM 工程有限公司 的 Auto form、 法國 ESI 集團(tuán)的 PAM 系列軟件 等。 dynaform 是 LSDYNA 求解器與 ETA/FEMB 前后處理器的完美結(jié)合，具有操作簡單，運(yùn)算速度快，后處理模塊功能強(qiáng)大 （ 如 圖 11 所 示。 圖 11 基 于 Dynaform 后處理中 網(wǎng)格筋殼片成 形毛坯受應(yīng)力情況 Dynaform 主 要模塊： （ 1） 基本 模塊： DYNAFORM 中的基本模塊 提供了良好的與 CAD 軟件的IGES、 VDA、 DXF、 UG 和 CATIA 等 的 接口 ， 以及與 NASTRAN、 IDEAS、 MOLDFLOW 等 CAE 軟件的專用接口，以及方便的幾何模型修補(bǔ)功能。 （ 3） DFE（模面設(shè) 計(jì)）模塊 ： DYNAFORM 的 DFE 模塊可以從零件的幾何形狀進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，包括壓料面與工藝補(bǔ)充。 Dynaform 主要應(yīng)用范圍： （ 1） 沖裁、壓邊、拉延、彎曲、翻邊、回