本文所要优化设计的零件名称为烧烤炉内板，是一家专门制作烧烤炉公司所提供的原方案，拉深过程示意图如图1.1所示。

图1.1工厂原方案示意图

这套方案在工厂中的实际生产中，废品率太高，对于一个企业来说，废品率的高低直接影响着企业的直接经济利益。对于企业而言，要想要可持续发展，提高企业的市场竞争力必不可少，提高市场竞争力，一方面可以从产品入手，制造出更加优质的产品，就能提高市场份额，提高企业的竞争力，另一个方面就是从生产中来，在实际生产中节约原材料、降低废品率等，提高了企业的利润，可以让企业更快的发展。本课题研究的就是对其原方案的模拟优化，以及新方案的制定，这来源于生活实际，而且成形方案的优化是生产企业持续发展中不可避免要遇到的，是企业降低生产废品率，提高生产效率的必要条件。

1.2锥形件拉深成形

1.2.1成形特点

与圆筒形件零件拉深成形相比，圆锥形零件成形较为复杂，它可以认为是拉深成形和胀形成形的复合成形。整个变形区大致分为五个区域如图1.2所示：锥形底部区AB段、凸模圆角区BC段、凸凹模间隙的悬空侧壁区CD段、凹模圆角区DE段、法兰区EF段。

图1.2锥形形件拉深成形区域

在成形刚刚开始阶段，板料变形大部分集中于凸模底部，变形量小，所以不会产生拉裂或者起皱。但随着凸模的继续下行，变形由锥形底部扩展到了悬空侧壁部分和法兰处。由于悬空侧壁部分受力的特殊性，因此该区域容易产生一系列的缺陷：起皱和拉裂。悬空侧壁部分处于与模具无接触的状态，该部分双向同时受拉应力，板料持续变薄变形，当变形量达到一定程度时，靠近凸模圆角部分会产生材料颈缩，如果严重的话会产生拉裂现象。在悬空侧壁和凹模圆角之间的区域中径向受拉应力，周向受压应力，这样会导致在周向应力下会产生受压失稳而起皱缺陷[6]。

1.2.2研究现状

由于锥形件在生活中使用的越来越广泛，对于锥形件的研究也在继续加深。比如说孙卫河和熊洪淼[7]研究了锥形件拉深变形过程，并通过坐标网格法探讨了变形过程中的应力应变分布及应力分界圆的变化情况。姜海峰、李硕本和赵军[8]也研究了对锥形件的冲压成形，他们在跟踪金属质点位移轨迹的基础上，揭示了毛坯变形区各质点贴膜位移与应变的关系，从而明确提出了圆锥形件的成形机理。于连仲和孙卫和[9]对锥形件极限拉深比进行研究，论文中给出的拉深成形极限拉深比图线和数表可供生产实用。彭加耕[10]对关键环临界相对厚度的分析表明，随着锥形件的拉深变形的进行，材料的塑性模量逐渐减小，从而增大侧壁压缩失稳的可能性。对于锥形件做了如此多的研究就是为了解开其变形的特点，为模具设计提供一定的依据，为实际生产中解决遇到的问题提供理论支持。

1.3拉深成形方案设计要点

1.3.1拉深成形方案的设计流程

零件成形方案的确定过程，是在不同方案的比较下完成的，主要考虑以下两个方面的内容：

(1)冲压方案的可行性。保证产品的成形要求和降低废品率是该零件生产时首先要考虑的问题，同时对于实际生产来说，还要有较好的可操作性和安全性，另外模具的精度和耐磨性也是非常重要的。

(2)冲压制造成本。合理的成形方案可以降低制造成本，使企业具有更强的市场竞争力，让企业更快发展。

将综合考虑这两个方面去进行分析，主要分析其拉深成形工艺方案的设计流程以及在成形过程中要考虑的问题。