方盒形件拉深压边力与摩擦的数值模拟研究

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1、方盒形件拉深乐边力与摩擦的数值模拟研究摘要板料拉深成形是金属冲压工艺类型之一，广泛应用于汽车、航空、航天等冲压件的生产当中。摩擦与润滑状态是板料成形性能及应力、应变和厚度变化的重要影响因素。起皱和破裂是拉深成形工件常伴有的主要成形缺陷。如何使加工出来的工件避免出现以上缺陷或者达到技术指标要求，一直以来是相关领域学者的研究热点。论文基于弹塑性力学和金属塑性成形等相关理论，对方盒形件拉深成形过程中法兰转角及直边区域板料的受力关系模型进行了推导。利用经验公式及三维建模平台完成了拉深模具和初始毛坯外形尺

2、寸的设计与建模。根据方盒形件的拉深成形特点，将压边圈设计为直边区域、法兰转角区域及直边与转角交界区域的十六块分区模型，并利用ANSYS／Ls．DYNA有限元平台对分区模型和整体模型在不同压边力加载模式下进行了仿真分析。采用数值模拟方法，针对方盒形件拉深不同区域摩擦状态的改变对成形结果的影响进行了研究。结果表明：对于方盒形件的拉深，将压边圈设计为适当的分区结构、各分区压边圈采取合理的变压边力加载模式可以充分发挥出板料的成形性能、提高板料拉深成形质量；板料与压边圈、凹模法兰及圆角处的接触区域是润滑的

3、重点区域；板料与凸模间的接触表面进行适当的润滑，有益于板料的塑性流动和成形；板料与凹模壁部间的接触表面，靠近凹模口部附近是润滑的重点。方盒形件是典型的非回转体类零件，论文研究结果将对复杂形状工件的拉深成形起到指导和参考作用。关键词：方盒形件；拉深；数值模拟；压边力；摩擦方盒形件拉深乐边力与摩擦的数值模拟研究ABSTRACTDeepdrawingwhichisonetypeofmetalstampingprocesswidelyusedinproducingautomobiles，aviation

4、，spaceflightstampingparts．Frictionandlubricationconditionistheimportantinfluencefactorsofsheetformingperformance，stress，strainandthethicknessvariation．Wtinldingandfractureisthemainformingdefectsaccompaniedwithdeepdrawing．Howtomakethemachinedworkpiece

5、avoidabovedefectsorachievetechnicalindicatorsrequest，whichisalwaysfocusforrelatedfieldsscholars．Throughtheapplicationofelastic-plasticmechanicsandmetalplasticformingrelatedtheodes，Paperdeducestheforcerelationmodelaboutflangecomerandstraightedgeregion

6、alsheetinprocessoftheSquareboxshapedpiecesdeepdrawing．Andbasedontheempiricalformulaand3Dmodelingplatform，itcompletesthedesignandmodelingaboutdeepdrawingmouldandinitialblankshapedimension．Accordingtothedeepdrawingcharacterofsquare—box，themodelofblank·

7、holdisproposed，whichisdesignedintothestraightpartlthecornerpartofflangeandthesixteensubareasbetweenthestraightpartandthecornerpartofflange；ThesimulationismadeonthepartitionmodelandwholemodelwiththeANSYS／LS·DYN～whichisundertheconditionofvariableblank·

8、holderforces．Paperhasaninvestigationtotheformingresultsaffectwithfrictionstatechangesatdifferentareainnumericalsimulationmethod．ThesimulationResultsshowthattodesignblank-bolderintotheappropriatedivisionstructure，takereasonablevariableblank—holderforc