3.1 常压边力对初次拉深模拟结果及分析 11

3.2 变压边力对初次拉深模拟结果及分析 14

3.2.1 变压边力变化趋势的理论分析 14

3.2.2 单段变压边力方案模拟 15

3.2.3 两段变压边力方案模拟 17

3.2.4 三段变压边力方案模拟 19

3.3 分区压边力对初次拉深模拟结果及分析 21

3.3.1 双闭环分区压边力方案模拟 21

3.3.2 三闭环分区压边力方案模拟 24

第四章初选压边力对二次拉深的影响 26

4.1 实验方案的确定 26

4.2 分区压边力对初次拉深模拟结果及分析 27

结论 32

致谢 33

参考文献 34

第一章绪论

1.1 研究背景

拉深是一种典型的冲压成形工艺，而压边力（BlankHolderForce，BHF）的大小是金属板料冲压成形中重要的工艺参数之一，也是对板料拉深成形特性有着重要作用的影响因素[1]。在实际生产的过程中，拉深件按照形状来分主要可以分为盒形，旋转形和复杂曲面型，而本文主要研究的是轴对称的旋转锥形零件。在板料的拉深成形工艺中，比较常见的缺陷有拉裂或者起皱，同时板料的减薄率过高也是问题之一，因为当板料的减薄率过高时，会影响成形工件的质量和使用寿命等等。模具的几何参数，润滑条件和压边力条件，这三个方面对拉深成形工艺有着主要的影响，而其中比较容易控制的参数是压边力条件[2]。当压边力过大时，工件容易发生起皱缺陷，而当压边力过大时，虽然可以避免起皱，但是容易会导致坯料在拉深过程中发生拉裂现象，也会对模具的寿命和板料拉深成形的质量造成影响[3]。深锥形件拉深成形的特点与筒形件拉深相比有所不同。深锥形件拉深成形后的零件可以分为5个区域，分别为圆锥底部、凸模圆角部分，侧壁悬空部分、凹模圆角部分以及法兰部分。圆锥底部产生少量均匀的拉伸变形，坯料厚度有所减薄；凸模圆角部分收到拉应力的作用，有侧壁悬空部分流入并且收到凸模圆角的摩擦力，并且还有弯曲变形的成分，这部分的减薄程度开始变大；侧壁悬空部分由于处于悬空位置，容易发生起皱缺陷；凹模圆角部分由法兰部分变形后所产生的的，同时受到凹模圆角的弯曲与摩擦作用，减薄程度有所减缓；法兰部分同时受到凹模以及压边圈的阻力作用，在拉应力的作用下流入凹模圆角，坯料会发生变厚现象。

随着科学技术的不断发展，以及CAE/CAM技术的不断普及，如今使用软件对拉深成形过程进行模拟已经是一种可行的方法，合理利用有限元模拟软件可以有效的节省实验所耗费的人力财力物力，对实验结果以及趋势进行一种合理的推测[4]。市场上出现的一些有限元仿真模拟软件有：PAM-STAMP、Dynaform、OPTRIS、Autoform、MTI-FRM、Sheet-3D等等[5],本文主要是通过Dynaform软件进行拉深模拟。