薄板矩形盒拉深试验及应力分析

利用法兰曲边当量半径的简化方法对矩形盒拉深中的直边和曲边侧壁部拉入方向的应力分布进行了分析和计算，其结果与试验和有限元计算结果基本吻合。指出矩形盒短边侧壁拉深方向的应力值较大，沿凹模入口线上，角部拉入应力最大，直边部径向应力在零上下波动，凹模入口线附近局部区域存在法向压缩变形倾向。     

圆锥形件拉深成形应力应变的直接积分解法

针对圆锥形件的拉深成形,在平面应力和比例加载条件下,采用参数方程的方法分析得到了变形区应变的微分方程。可在圆锥形件的凸缘区、凹模圆角区及锥壁区分别根据应变微分方程,代入相应的边界条件,采用直接积分得到应力、应变解,将应用于轴对称平面内的积分解法推广至分析圆锥形件的拉深成形问题。在凸缘区,锥角等于0;在锥壁区,锥角等于一定值;在凹模圆角区,将圆角部分的弧段分成若干个微锥段,每一微锥段都可分别作为一个小的等锥角的锥环处理。采用该方法,不仅可以计算锥形件的拉深成形问题,而且可以计算曲面形状已知的一般轴对称曲面零件的成形问题。用直接积分法替代迭代法求解非线性方程,使求解过程大大简化。 选取厚0.87mm 的ST16板材进行了拉深成形实验,以板坯内层为测量面,测量了凸缘区、凹模圆角区和锥壁区的应变分布,理论计算结果与实验结果一致。     

圆筒形件拉深失稳及各因素影响分析

对板料成形中圆筒形件拉深的破裂失稳及产生破裂失稳的临界压边力进行研究.由于凸、凹模圆角及其间隙的存在,圆筒形件拉深的筒壁区实际为凸、凹模圆角之间的公切线部分.根据Mises-Hill屈服函数及Tresca准则求出凸缘变形区、凹模圆角区和筒壁区的应力分布,得到危险断面处的应力表达式,从而求出不产生破裂失稳的临界压边力的解析表达式,并进一步分析获得拉深比、硬化指数、厚向异性系数、摩擦因数以及径向推力等因素对临界压边力的影响规律.采用液压压边与周缘加径向推力的拉深模具对08Al板料进行拉深试验,试验结果与理论计算结果具有很好的一致性.     

轴对称拉深成形凸缘变形区应力的解析求解

在一定的假设条件下,对轴对称拉深成形凸缘变形区的应力进行解析分析,得到以积分形式表示的应力表达式.进行恰当的变量代换后,根据积分函数符合线性变化的规律,分别利用积分中值定理和泰勒级数展开公式,简化得到径向应力的解析表达式.根据简化公式可直接计算得到任一变形瞬间凸缘变形区的应力分布,以及不同变形瞬间的凹模入口处的径向应力.采用两种简化方法计算与以积分计算得到的结果非常接近,给出的算例表明,在拉深过程中,凹模入口处的径向应力最大相对误差小于0.6％,最大应力相对误差小于0.15％.以圆筒形件的拉深成形为例,在考虑板坯在凸缘区和凹模圆角区的摩擦、及板坯在凹模圆角区的弯曲等条件下,采用简化解析公式,计算极限拉深系数,计算结果与试验值吻合较好.     

薄壁盒形件法兰区起皱影响因素的有限元模拟研究

金属薄壁盒形件在拉深成形过程中,由于模具结构和工艺条件的影响,成形过程中法兰区常发生起皱现象,在生产实践中消除这些问题能够显著降低生产成本和提高产品质量。以NUMISHEET’93国际会议的标准考题之一薄壁方盒形件为例,使用有限元软件ABAQUS模拟研究了模具圆角、润滑条件、压边力,以及板坯形状等因素对法兰区起皱的影响规律,得到了一些改善方盒形件成形质量的工艺措施。     

圆筒形件的液压反二次拉深

常规拉深方法在生产中广泛应用,但是,其在提高变形程度、提高表面质量、提高板厚均匀性等方面受到了一定限制。为了提高变形程度,必须设法降低法兰变形区、凹模转角区的弯曲阻力和摩擦阻力,同时还必须降低凸模圆角区材料所承受的应力。要提高表面质量,必须降低变形区的摩擦阻力和弯曲阻力,避免产生机械划伤。要提高板厚均匀性,就必须尽量减小局部载荷,使变形趋于均匀。而液压拉深则正是具有上述特性的拉深方法,它能极大地提高变形程度,并能使筒壁厚度趋于均匀。     

圆筒件拉深变形过程中应力分布的数值模拟

拉深是拉深类零件的一个基本成型工序,为考察冲压拉深变形过程中材料的应力分布状态,利用ANSYS有限元软件对紫铜板拉深过程进行数值模拟。结果表明,拉深变形过程中变形主要集中在处于凹模端面上的凸缘部分,凹模圆角部变形比较复杂,易发生应力集中现象而导致材料被拉断,合理的压边可有效防止拉深起皱。     

非回转对称拉深变形规律的研究 ——薄板矩形盒形件拉深的形状特性

为了研究非回转对称成形中材料的变形规律及其成形性 ,根据薄板的矩形盒件 (3 6mm× 72mm)拉深实验 ,针对法兰特定部位进行了应力、应变解析。在此基础上 ,着重分析了法兰变形及直边部的变形缓和作用随形状特性的变化 ,指出rc/l2 为 0 1左右时 ,与正方形盒件相同可以获得较大的极限拉深高度。另外 ,根据rc/l2 适当地切除板坯的角部材料或调整板坯长短边变形尺寸 ,可以有效地减轻法兰曲边或短边的变形抵抗 ,从而相应地提高拉深极限。     

小R盒形件拉深的拉裂与掉底

图1所示为一盒型拉深件,该类零件的变形特点是凸模圆角半径小,不能一次拉深成形,必须进行预成形。该零件与圆形件不同,其壁部的变形是由直边和转角两部分组成,这两部分的变形过程和计算金属流动方式都不一样。若按一般盆型件拉深计算方法来确定工序尺寸,在实际应用中还存在不少问题,在拉深时易发生拉裂和掉底现     

盒形件主要变形区的应力近似理论解析

根据盒形件拉深变形的特点,假设盒形件切应力零线上质点的变形规律同当量的轴对称件相似,得到了盒形件凸缘区和悬空侧壁区应力的近似理论解析。该计算方法的可靠性得到了有限元模拟计算的验证,不仅为研究盒形件变形规律提供了一种有效的理论解析手段,而且为拉深智能化控制中的参数识别模型和预测模型的建立奠定了理论基础。     

矩形件拉深成形变压边力的数值模拟研究

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA研究变压边力对矩形件拉深成形性能的影响.模拟结果表明,合适的变压边力能够提高矩形件的拉深极限,改善矩形件的成形性能.     

矩形盒拉深时变压边力的数值模拟

建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型，并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上，讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响，利用DYNAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响，得到了相应的数值模拟结果，为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明，采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。     

基于BEW盒形件的成形工艺研究

以典型盒形件为例,基于毛坯展开和产品成形性分析软件———BEW软件,利用UG NX8.5建立了实体模型,分析了该矩形盒形件的毛坯展开和拉深成形性能,保证了毛坯形状尺寸和零件精度要求,达到了盒形零件的工艺要求。     

毛坯外形对盒形件拉深成形的影响

盒形件是典型非轴对称件，其拉深成形是一种包含几何非线性、材料非线性，接触非线性的强非线性问题的复杂力学过程，影响因素很多，规律难以定量表达，用ANSYS有限元软件，模拟了在同一套模具和成形条件下，不同毛坯外形的盒形件成形过程，找出了毛坯外形对盒形拉深件应力应变影响规律，并用实验验证了模拟结果的可靠性。     

非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中 ,压料面上法兰材料是变形的主体 ,直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上 ,分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律 ;指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用 ,是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

法兰为整体拉深的矩形盒成形应力分析

为了有效预测矩形盒拉深中的成形力和压料力，在拉深试验和有限元数值模拟的基础上，将法兰直边、曲边作为变形整体进行了应力应变分析。给出极限拉深时板坯下料以及拉深力和压料力的近似计算公式，为进一步开展试验、数值模拟和理论解析提供相应的参考资料。     

矩形盒体恒压拉深、切边复合模设计

某产品的电源模块外壳是一尺寸精度及外观质量要求均较高的矩形拉深盒体零件,按照常规工艺,需要在专用冲压设备上通过多道工序加工成型。在对工艺参数进行充分计算分析的基础上,根据加工条件设计了一副矩形盒体恒压拉深、切边复合模具。该模具采用特殊机械结构在普通压力机上实现拉深过程的恒力压边,并且在拉深行程终了时对零件进行较高精度的挤切修边,不仅满足了拉深工艺要求,还提高了工效,降低了成本,满足了产品小批量生产需求。