S梁的拉深成形数值模拟.pdf

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1、42DieandMouldTechnologyNo．22012文章编号：1001—4934(2012)02—0042—03S梁的拉深成形数值模拟刘楹樾，鹿晓阳，许毅敏(山东建筑大学材料科学与工程学院，山东济南250101)摘要：采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量，优化工艺参数，从而缩短模具设计周期，降低成本。基于Dynaform有限元分析软件，对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷，提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较，得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN(不

2、加拉深筋)或300kN(加拉深筋)时成形质量较好。关键词：数值模拟；拉深成形；起皱；拉深筋中图分类号：TP391．7文献标识码：BNumericalsimulationofstretchingformingforS-railLIUYing-yue，LUXiao-yang，XUYi—minAbstract：Numericalsimulationisappliedtopredicttheformingqualityoftheproductattheearlystageofdesignandoptimizetheprocessparamet

3、ersSOastoshortenthediedesignperiodandreducethecost．ThedrawingformingprocessofS-railwasnumericallysimulatedbasedonDynaformfiniteelementanalysissoftware．Accordingtothedefectssuchaswrinklingandinadequatestretch，theoptimizationoftheprocessparametersforblank—holderforceanddr

4、awbeadwereproposedandcompared，thusthepreferableformingsimu—lationresultswereobtained．Simulationresultshowsthattheformingqualityisbetterwhentheblank．holderforceis400kNwithoutdrawbeadortheblank．holderforceiS300kNwithdrawbead．Keywords：numericalsimulation；drawingforming；wri

5、nkling；drawbead0引言但是对于汽车覆盖件和汽车内结构件等复杂的板料冲压成形过程而言，这种方法存在明显的局限性。近年来，随着计算机和有限元数值模板料成形是一个具有几何非线性、材料非拟技术的不断完善发展，为分析板料成形过程线性、边界条件非线性等多重非线性的复杂的的成形缺陷问题提供了一种有效的方法【】]。力学过程。成形过程中会产生起皱、破裂和回Dynaform作为一种专用的板料成形软件，弹等各种各样的缺陷，在预防成形缺陷的研究可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、中，通常采用试验和理论研究相结合的方法。划痕和回弹，评估板料

6、的成形性能，从而为板料收稿日期：2011-12—14作者简介：刘楹樾(1985一)，女，硕士研究生。模具技术2012．No．243成形工艺及模具设计提供帮助，显著减少模具参数不变。其成形极限图如图2所示。开发设计时间及试模周期。本文运用DynaformII有限元软件对S梁的拉深成形过程进行数值模拟，来改进工艺参数，以得到成形性良好的拉深件。1有限元模型的建立1．1材料属性及边界条件图2压边力为200kN时的成形极限图板料为DQSK36号软钢镀锌板，厚度为1．0mm。杨氏模量E2．07×10，泊松比一从成形极限图中可以看出，S梁的上端面

7、0．28，硬化模量K一520．4MPa，强化系数=和法兰区出现了较大面积的起皱趋势区、起0．232，厚向异性系数R。：1．73，R45—1．35，皱区和未充分拉深区。其原因为：材料的内R9o一2．18。单元类型为Belytschko—Tsay壳单压应力使板厚方向达到失稳极限，材料不能元，材料模型符合Barlat屈服准则。维持稳定变形而产生失稳。为解决这些问凸、凹模间隙C一1．1，￡为板料厚度，板料题，需要对成形工艺参数进行改进和优化。与模具各部件之间的摩擦因数为-厂一0．125，压一般解决汽车覆盖件拉深成形中出现的起边速度l一2000

8、mm／s，成形速度一5000皱、变形不充足等缺陷的方法有：选取合理的mm／s，工具加速时间为0．001S。压边力；通过改变拉深筋阻力的大小与分布，控制压料面上各部位材料向凹模内流动的速1．2有限元模型度、进料方式和进料量