304不锈钢拉深成形的物理模拟与数值模拟研究

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1、摘要不锈钢板材在拉深成形过程中应变硬化严重，影响因素复杂，易出现起皱、破裂、粘模等现象。本文采用物理模拟和数值模拟技术，研究了拉深工艺条件对304奥氏体不锈钢拉深成形过程的影响规律。主要研究内容与结论如下：通过室温拉伸实验研究了304奥氏体不锈钢在不同拉伸速度下的塑性变形行为，结果表明：304奥氏体不锈钢室温拉伸时，随着变形速度的提高，屈服强度oo．2略有增加，但抗拉强度瓯有所下降，断裂延伸率6明显降低，而屈强比as／db明显提高；拉伸变形速度对304奥氏体不锈钢室温拉伸变形过程的加工硬化规律的影响不明显；304奥氏体不锈钢在室温下均匀拉伸塑性变形的真实应力一真实应变关系方程可描述为：仃

2、=1638．43so6328+o0361m5(MPa)通过在HHP98．120型材料塑性成形模拟实验机上进行304奥氏体不锈钢圆筒件拉深成形的实验研究，测量并分析了拉深成形过程中不同工艺条件下的摩擦系数，结果表明：在本文实验条件下，润滑剂的粘度对圆筒形件拉深过程中的摩擦系数影响显著，润滑剂粘度越大，摩擦系数越小；拉深过程中模具与板坯之间的摩擦系数越大，拉深过程中的最大拉深力也越大。运用DEFORM．2D有限元软件，对不同拉深工艺条件下304奥氏体不锈钢圆筒件的拉深成形过程进行了数值模拟分析，结果表明：工件凸缘处的摩擦系数越大，拉深成形极限高度hm。越小；提高拉深速度或降低摩擦系数，拉深成

3、形极限高度h。增大。通过几种不同条件下的模拟分析发现，在本文模拟实验条件下，304奥氏体不锈钢圆形件拉深成形的最佳成形条件为：凸模圆角rD_3mm、凹模圆角ra=3mm、凸缘处的摩擦系数p=0．08、拉深速度V拉=55mm／s。关键词304奥氏体不锈钢，拉深成形，物理模拟，数值模拟，拉深成形极限中南人学硕I：学位论文ABsT附CTABSTRACTDuringthede印一drawingofstainlesssteelsheet，somedefectssuchasstrainhardening，wrinkling，stickingandfractureareeasyshowing，andt

4、heirinfluentfactorsaresocomplexthatitiSdifficulttostudyandcontr01．Inthepresentpaper,theeffectsofprocessingconditionsonthedeep．drawingdeformationof304austenitestainlesssteelsheetwereinvestigatedbymeansofphysicsimulationandnumericalsimulation．Theprimarycontainsandconclusionsareasfollowing：Theinflue

5、ncesofdeformationrateonthemechanicalpropertiesof304austeniticstainlesssteelwerestudiedbytensiletestatroomtemperature．Theresultsshowedthatyieldingstrength嘞2increasedslightlyandtensilestrengthobdecreasedalittlewithincreasingthetensiondeformingrate，whiletheelongationdecreasedobviouslyandtheratioG00b

6、increasedintensely；Thedeformingrateshavelittleeffectonthehardeningprocessoftheuniformcolddeformation；andbycurvefittingtheaveragedataofthetruestressandtruestrain，theconstructiveequationoftheuniformcoldtensiledeformationfor304austeniticstainlesssteelcanbedescribed邪：盯=1638．43e06328+o03611。。(MPa)Byap

7、plyingtheHHP98-120sheetmetalplasticdeformationsimulationtestingmachine，thefrictioncoefficientsforcylinderpiecesof304austeniticstainlesssteelsheetduringde印一drawingweremeasuredandanalyzedatdifferentconditions。Theresultss