DYNAFORM矩形拼焊件拉深成形有限元分析与工艺正交优化(5)
时间:2017-04-08 17:49 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.3.2 冲压速度 在矩形拼焊板拉深成形过程中，不同冲压速度对拼焊板成形性能影响较大。冲压速度不能过慢也不能过快，合理的冲压速度不但可以防止起皱的现象，还能提高成形效果。 2.3.3 压边力 在冲压成形过程中，压边力主要是用来增加材料的拉应力，控制材料流动的，是影响冲压件成形质量的重要工艺参数。合理的压边力可以在保证质量的前提下改善材料的成形极限。压边力是影响冲压件起皱，破裂，焊缝移动的主要因素。主要表现在这些方面： 1) 通过对板料施加法向压力和切向摩擦力来控制板料的流动，使材料产生充分的塑性变形，提高零件的刚度； 2) 防止和减小法兰部分的起皱。一般来说，压边力过小则无法有效地控制材料的流动，板料容易出现起皱现象。压边力过大虽然可以避免起皱但破裂的趋势会明显地增加。同时模具容易产生表面划伤，影响模具的寿命； 3) 在拼焊板厚薄两侧设置不同的压边力可以改变材料流动主力，从而使拼焊板的焊缝流动得以控制； 4) 当模具基本确定以后，可根据实验粗选压边力大小，然后再对成形过程进行数值模拟。如发现起皱，则加大压边力；如发现拉裂的危险，则减小压边力，直到找到一个合适的压边力为止。 2.3.4 焊缝位置和方向 分析焊缝位置对板料成形的影响时一般要考虑薄侧板料和厚侧板料所占的比例，这就涉及到焊缝位置即焊缝位于拼焊板的具体位置。不同位置，焊缝移动的情况是不一样的。 2.3.5 厚度比 拼焊板的显着特点之一就是用于拼焊的板料间存在着一定的厚度差，通常我们用厚度比来表示。由于板料各部分的成形抗力不同，导致厚度比对拼焊板的成形有着很大的影响。不同厚度比对矩形拼焊板的成型性能有不同的影响。厚度比越小，成型性能越高，反之厚度比越大，成型性能越低[15]。 3 矩形拼焊板盒形件有限元建模 本课题选用非线性有限元理论和板料成形非线性有限元分析软件DYNAFORM对矩形拼焊板盒形件加工方法——拉深成形过程进行动态模拟。通过计算，可以观察板料在拉深成形过程中的变形状态、应力应变分布和壁厚变化，预知可能在何处出现起皱、变薄和开裂等现象，并通过修改必要的参数来防止上述现象的出现，最终获得动态模拟所需的部分工艺参数，例如压边力、模具圆角半径等，以保证实际生产的可靠性。 3.1 DYNAFORM 简介 DYNAFORM是美国ETA公司和LSTC公司联合开发的用于板料成形过程模拟仿真的专用软件。它可以帮助模具设计人员减少模具开发设计时间及试模周期。不但具有良好的易用性，而且包括大量的智能化自动工具，可方便的求解各类板成形问题。DYNAFORM可以预测成型过程中板料的裂纹，起皱，回弹等；评估板料的成型性能，从而为板料成型工艺及模具设计提供帮助；DYNAFORM专门用于工艺及模具设计涉及的复杂板成型问题；DYNAFORM包括板成型分析所需的与CAD软件的接口，前后处理，分析求解等所有功能。 3.2 基于DYNAFORM的拼焊板盒形件冲压成形模拟的流程 对矩形拼焊板盒形件冲压成形进行仿真，主要包括两个步骤：(1) 建立矩形拼焊板及冲压模具的CAD模型，可以用DYNAFORM的前处理功能直接建立，也可以用3D软件（如UG、INVENTER、CATIA等）建立矩形拼焊板与模具的曲面模型，再以一定的数据格式（如IGES等）将零件导入仿真软件。(2) 在建立好的CAD模型的基础上建立有限元模型，进行有限元的前处理、有限元分析和仿真结果分析。在DYNAFORM对矩形拼焊板盒形件成形过程有限元仿真的具体操作步骤如图3.1所示。 (责任编辑：qin) |