PRO-E双层U型件冲压回弹有限元分析与工艺研究(2)
1.2 国内外研究现状
1.2.1 压边力：
1.2.2 有限元数值模拟：
1.2.3 单因素及正交试验：
1.2.4 多层板：
张旭起[10]等对双层，多层复合金属板性能，冲压过程产生的问题进行初步讨论。
朱旭霞[11]等研究了三层复合板，五层复合板在冲压成形中的变形特点，通过数值模拟分析得出五层复合板的成形性能在各方面都优于三层板。
时丰兵[12]等通过研究汽车排气歧管冲压过程，得出双层板冲压过程与单层板类似，合理布置拉深筋能防止起皱，拉裂现象，而减小压边力到一定数值能避免过度变薄现象，双层板拉深时，内层板更容易拉薄，外层板更容易起皱。
1.3 主要研究内容与目标
本文以双层U型件为研究对象，通过理论分析和有限元模拟仿真进行冲压试验，对影响U型件拉深成形的可能因素进行分析，探究其在拉深成形过程中的成形极限、最大减薄、最大起皱、材料流动性、厚度等变化趋势，对拉深成形中主要缺陷：起皱、拉裂、回弹提出了针对性的控制措施，提出了的最优方案。
（1）分析复杂零件冲压拉深成形工艺及回弹问题的国内外研究现状、回弹问题预测和控制的发展趋势。
（2）分析双层U型件的特点，探讨拉深成形中的产生的不同缺陷及原因，设计改善拉深成形及回弹的单因素试验和正交试验方案。
（3）通过初步计算分析建立冲压模具的CAD模型和CAE模型。
（4）基于有限元仿真分析法先后进行单因素试验和正交试验，研究板料参数、模具参数、工艺参数对回弹的作用，提出有针对性的解决拉深成形及回弹问题的措施，
（5）最后提出该课题今后的研究方向和方法。
1.4 论文的组织结构
本论文主要分为以下几个部分：
第一章：介绍冲压成形过程中的回弹问题的研究方法、研究现状以及发展趋势，确立课题研究内容和目标，对论文进行总体规划。
第二章：根据研究对象和研究目的，分析双层U型件冲压的特点，初步分析其成形缺陷，初步提出解决措施。
第三章：根据理论分析和经验公式，初步确定冲压过程中的模具尺寸、模具参数等, 设计仿真试验步骤,建立CAD、CAE模型，并进行单层板的示范性试验分析。
第四章：参照单层板的仿真分析过程进行单因素试验，探究某种因素对双层U型件拉深成形及回弹的影响规律，为正交试验确定一定范围内合理参数。
第五章：然后进行正交试验，分析不同因素在双层U型件拉深成形中的主次影响，提出合理的最优化方案。
2. 双层U型件冲压成形的概况
2.1 双层U型件冲压成形的特点
在板材冲压成形过程中，回弹是一种常见但又不易解决的问题，对于U型件冲压回弹问题更明显，零件有两个以上相对弯曲半径，而任何弯曲半径都会产生相应的回弹量，而材料弯曲半径的大小，模具结构等各个因素间相互影响。因此，影响U型件最终回弹的尺寸或角度的是多种因素共同影响的结果。影响回弹的问题多，影响规律复杂，因此，致力于将数值模拟和优化方法相结合，在分析回弹影响因素基础上进行回弹控制的优化设计具有十分重要的学术意义和实用价值。
综合比较复合板的冲压成形过程数值模拟结果可以看出不锈钢，铝，铝合金，铝，不锈钢五层复合板的成形性能要优于三层复合板[13]。不锈钢，铝，铝合金，铝，不锈钢复合板的平均塑性应变比，平均应变硬化指数，延伸率，屈强比等均优于不锈钢，铝合金，不锈钢三层复合板。采用经典摩擦定律和刚性压边假设条件对两种复合板材的冲压过程进行的数值模拟进行了证实。