锥形盒件拉深成形有限元分析及工艺正交优化(3)
时间:2017-05-17 21:20 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
（4） 锥形盒件的最大应力出现在角部，因而破裂、起皱等现象也多在角部发生，在远离角部的直边部分一般不会起皱。 2.2影响锥形盒件拉深成形的主要因素 结合2.1节对锥形盒件拉深过程及拉深特点的分析可知，锥形盒件主要受以下几个因素的影响： 2.2.1锥形盒件的锥度 由于锥形盒件兼具锥形件及盒形件的特点，其拉深过程的重要影响参数之一为锥形盒件的锥度，对于锥形盒件而言，其与盒形件的区别在于其变形区不仅在压边圈下的法兰部分，而且传递作用力的悬空部分也是变形区。法兰部分的受力和变形性质与方形盒件拉深一样。悬空部分的存在也是方形盒件和锥形盒件的区别所在[7]。 本课题中所研究的锥形盒件的口为120mm×120mm，底为70mm×70mm，故其锥度由锥形盒件的拉深深度确定。 2.2.2板料的几何参数 板料的初始形状与尺寸是影响成形效果的重要因素之一。板料形状与尺寸设计若合理，可以明显改善拉深过程中材料的流动效果，从而有效降低断裂、起皱等失效形式发生的可能性，提高零件的成形结果的合理性。合理的板料形状与尺寸，不仅可以弥补材料本身成形性的不足，也可以在一定程度上补偿模具设计制造上的欠缺，减少修模次数，降低废品率，并且可以有效降低原材料的使用 [8]。 板料的厚度对拉深成形也有着重要影响，当板料较薄时，材料流动容易，易于形件成形，并且减少材料褶皱的可能，而且板料越薄所用材料也越少。但是较薄的板料容易在较大的应力变化下发生断裂，导致形件的报废。当板料较厚时，材料流动变得困难，形件成形过程中易发生褶皱，导致形件成形结果较差。所以应在满足应力允许的情况下尽量选用较薄的板料。 2.2.3压边力 压边力是拉深成形中的重要因素，过小的压边力易导致悬空毛坯部分的材料产生起皱，所以应该增大压边力以利于零件的顺利成形。然而，过大的压边力容易导致变形过分的集中在悬空毛坯部分（尤其是靠近凸模圆角处），而由法兰部分流入凹模口的金属量却大大减少，从而使悬空部分毛坯材料变薄加剧，容易引发材料的断裂。因此应该选择合适的压边力，以平衡上述两个方面的考虑[9]。 在锥形盒件的拉深成形过程中，压边力是通过增加材料中的拉应力来控制材料流动的。合适的压边力能防止锥形盒件成形中起皱和破裂的过早出现，获得较好的成形质量。 2.2.4模具几何参数 对锥形盒件的凹凸模而言，若凹凸模圆角半径过小，容易使板料应力集中，导致拉深过程中出现破裂。若凹凸模圆角半径过大，虽然能改善锥形盒件悬空部分材料的流动性，增加成形的安全区域，但是会影响形件的成形外观，并且很有可能产生回弹[10]。因此在锥 (责任编辑：qin) |