基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟.pdf

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1、2012年7月机床与液压Ju1．2012第40卷第13期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．40No．13DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．13．019基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟黄国权，郝美刚(哈尔滨工程大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法，在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深

2、成形材料流动情况。从模拟结果看出：在变压边力加载下，方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法，可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。关键词：方盒形件；拉深；压边力；数值模拟中图分类号：TG386文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)13—062—5NumericalSimulationofDeepDrawingofSquareBoxPartBaseonControllingBlankHolderForceHUANGGuoquan，HAOMe

3、igang(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，HarbinEngineeringUniversity，HarbinHeilongjiang150001，China)Abstract：Thewrinklingandfracturingofsheetdeepdrawingdeformingaremajordeformingdefectsofdeepdrawingpart．Itisaneffectivewaytocontrolsheetplasticflowthroughapply

4、ingblankholderforceonblankholder．Applyingfiniteelementsimulationmethod，undersingle—pieceblankholdermode，diferentconstantblankholderforceandvariableblankholderforce，thematerialflowsituationsofsquareboxpartdeepdrawingweresimulated．Thesimulationresultsshowundervariableb

5、lankholderforce，there—sultofsquareboxpartdeepdrawingdeformingisbetterthanthatofunderconstantblankholderforce．Itisaneffectivewaytocontrolsheetplasticflowthroughactingvariableblankholderforceonblankholder．ItCaninhibitwrinkleanddelayfracturingofsheetandim—provetheperfor

6、manceofsquareboxpartdeepdrawing．Keywords：Squareboxpart；Deepdrawing；Blank—holderforce；Numericalsimulation板料拉深成形是金属冲压工艺类型之一，广泛应分布；依据初始分析结果，确定不同恒定压边力值，用于汽车、航空、航天等冲压件的生产中。起皱和破继续进行数值模拟研究；依据不同恒定压边力下的成裂是拉深成形工件常伴有的主要成形缺陷。如何避免形结果，设计出不同的变压边力加载曲线继而进行研出现以上缺陷或者达到技术指标要求，一直以来是相究工作。

7、关领域学者的研究热点。压边力是压料板作用于板1方盒形件拉深几何模型、模具和毛坯外形尺寸料，使板料与模具和压料板之间产生摩擦力，以增加方盒形件拉深成板料中的拉应力，控制材料的流动，避免起皱。通过形工件为带凸缘的方压边装置施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有盒形件，其经过修边、效方法，可以达到抑制板料起皱和延缓破裂及提高拉整形等工序后的外形深件成形性能的目的。研究中对板料厚度的相对轮廓如图1所示。该控制目标为最大增厚率20％，最大减薄率10％。方零件为带凸缘的方盒形拉深件，板料为图1方盒形工件示意图盒形件拉深压边力对成形结果影响的

8、数值模拟在整体压边圈方式下，根据经验公式确定初步模拟采取的恒Stl3冲压级冷轧钢板，厚度t=0．8mm，口部圆角半定压边力值，对初始恒定压边力下的模拟结果进行分径r=5mm，底部圆角半径r=6mm，侧壁圆角半析，观察板料的塑性流动情况、应力应变分布、厚度径为r=