關(guān)于拉深模設(shè)計(jì)中拉深壁起皺的分析-在線瀏覽
2024-07-27 03:49本頁面
【正文】 狀的時(shí)候，拉深壁起皺就是在模具型腔中形成的褶皺。我們知道在不被支撐的拉深壁區(qū)域中材料的外力拉深可以防止起皺，這可以在實(shí)踐中通過增加壓邊力而實(shí)現(xiàn)，但是運(yùn)用過大的拉深力會(huì)引起破裂失效。合適的壓邊力范圍是很難確定的，因?yàn)槠鸢櫾诶盍慵闹行膮^(qū)域以一個(gè)復(fù)雜的形狀形成，甚至根本不存在一個(gè)合適的壓邊力范圍。他們還提出了一個(gè)近似的理論模型，起皺的初始是由于彈性變形導(dǎo)致橫向壓力發(fā)展成為不均勻的壓力場。他們發(fā)現(xiàn)根據(jù)他們的理論分析，起皺發(fā)生在兩個(gè)環(huán)形的起伏處，而且試驗(yàn)結(jié)果指出了4—6處起皺。同時(shí)，他們也試圖整理防止發(fā)生起皺的特性參數(shù)。在20世紀(jì)90年代初期，3D動(dòng)態(tài)有限元方法的應(yīng)用成功，使得解決金屬板料成形復(fù)雜形狀的起皺現(xiàn)象的分析變成了可能。一個(gè)有斜度的方形盒，如圖1（a）所示，盒形件的每一個(gè)傾斜的拉深壁都與圓錐盒形件相似。在目前的研究中，各種關(guān)于起皺的成型過程參數(shù)都被研究。在當(dāng)前的研究中，為了得出分析的效果，實(shí)際生產(chǎn)用階梯形結(jié)構(gòu)的零件來研究。有限元分析使得模具設(shè)計(jì)在實(shí)際生產(chǎn)中更為合理化。使用CAD將3個(gè)節(jié)點(diǎn)或4個(gè)節(jié)點(diǎn)形成殼形的單體，進(jìn)而在模型上形成網(wǎng)格體系。使用CAD所建立的4個(gè)節(jié)點(diǎn)的殼形單體可以為板料創(chuàng)建網(wǎng)格體系。由于對稱的原因，僅僅分析了零件的1/4。凸模向上移動(dòng)，拉深板料至模具型腔。從目前的研究來看，金屬板料的深拉深的特性參數(shù)已經(jīng)用于模擬。和90176。平均的流動(dòng)壓力σ可以通過公式σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，計(jì)算出來，進(jìn)而準(zhǔn)確測量出實(shí)際拉力，如圖3所示，以用于帶有斜度的方形盒件和帶有階梯的方形盒件的拉深。完成了用于模擬所需數(shù)據(jù)的輸入（假定凹模速度為10m /s，）。從圖1（a）可以看出方形凸模頂部每邊的長度為2Wp，凹?？诓块L度為2Wd以及拉深高度H——影響起皺所考慮的關(guān)鍵性尺寸。拉深壁處金屬板料相對無支撐的程度可能取決于凸模的間隙，并且增加壓邊力也有可能抑制起皺現(xiàn)象的發(fā)生。為了研究凸模間隙對起皺的影響，現(xiàn)在分別用凸模間隙為20mm，30mm和50mm的帶有斜度的方形盒進(jìn)行拉深模擬。在3次模擬中，均使用尺寸為380mm380mm的方形板料，凹模對板料的壓力——拉力關(guān)系，如圖3所示。從圖4可以看出，起皺分布在拉深壁處，并且拉深壁鄰近的拐角處起皺現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。在凸模頂部與凹模之間的金屬板料的延伸變得不穩(wěn)定，是由于斷面壓力的存在。為了比較三個(gè)不同凸模間隙的試驗(yàn)結(jié)果，需要引入兩個(gè)主應(yīng)力的比值β，β為εmin/εmax, εmin/εmax是主應(yīng)力相對的最小值和最大值。如圖4和圖5的曲線所示，三次不同凸模間隙的拉深模擬，沿M——N截面的相同拉深高度處的β值。還可以看出，凸模間隙越大，比值β就越大。眾所周知，增加壓邊力可以幫助削弱拉深過程中發(fā)生的褶皺。壓邊力從100KN增加到600KN。 模擬結(jié)果表明：增加壓邊力并不能消除拉深壁處起皺現(xiàn)象的發(fā)生。為了分析兩次不同壓邊力時(shí)出現(xiàn)起皺的不同，從拉深壁頂部到直線M——N處，對5處不同高度截面進(jìn)行了分析，如圖4所示，圖6給出了所有情況的曲線。這就證明壓邊力與有斜度的方形盒件拉深中的起皺現(xiàn)象無關(guān)，因?yàn)轳薨櫟男纬芍饕怯捎诶畋谔幋竺娣e無支撐區(qū)域存在較大的橫斷面壓力，
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