冲压成形过程是一个集板料弹塑性大变形、工具与模具的接触、摩擦等因素为 一体的复杂过程。金属的板料成形是一个同时包含几何非线性(应变与位移之间的非 线性)、材料非线性(应力与应变之间的非线性)和边界条件非线性(模具与工件产生 的接触摩擦引起的非线性)的问题[16]。

2。1。2 球形件冲压成形受力分析

拉深是使冲裁好的板料毛坯在模具的冲压作用下制成各种开口空心工件，或将 已制成的开口空心件减少直径并增加其高度的一种冲压方法[17]。采用拉深工艺制得 零件精度可达 IT8～10 级，表面质量较高，因而在汽车制造等工业领域中拉深工艺 占有重要地位。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

在球形件拉深时，毛坯的凸缘部分和中间部分都是变形区，而且在许多情况下 中间部分是主要变形区。在拉深时，毛坯凸缘部分的应力状态和变性特点都和圆筒 形件的拉深相同，而中间部分的受力情况和变形情况则较为复杂，具体如图 2-1 所示。 在凸模压力的作用下，位于凸模顶点附近的金属处于双向受拉的应力状态。随着与 顶点距离的增大，且切向应力σ3 减小，当超过一定的界限以后转变成压应力。在凸模 与毛坯相接触的区域，由于材料会完全贴模，这部分材料两向受拉一向受压，与胀 形的变形过程类似。在变形开始阶段，由于单位压力大，其径向和切向拉应力往往 会使材料达到屈服条件而导致接触部分的材料发生严重变薄。但随着接触区域的扩 大和拉深力的减少，其变薄量由球形件的顶端逐渐往外减弱。在球形件的拉深过程 中存在一环形区域，其变薄量与凸缘接触前由于切向压缩变形而增厚的量相等，而 在此环以外材料增厚。