Solidworks矩形拼焊件拉深成形有限元分析与工艺研究(3)
（1）了解冲压成形技术的应用及方法，主要对拉深成形技术进行研究。分析矩形拼焊件拉深成形的工艺及焊缝偏移问题，并对国内外现状加以了解；
（2）分析矩形拼焊件拉深成形过程中的特点，探讨矩形拼焊件拉深成形过程中可能的缺陷及产生的原因；
（3）学习矩形拼焊件拉深成形有限元模拟的方法，设计单因素试验的方法，以便设计后续的正交试验；
（4）在理论分析的基础上进行简单计算，建立矩形拼焊件冲压成型的CAD模型；
（5）利用有限元仿真软件Dynaform，对影响矩形拼焊件的拉深成形的单因素（如板厚比、凹模圆角半径、凸模圆角半径和转角半径、压边力及焊缝位置等）进行试验分析。最后进行正交试验，找出一组最优的试验因素的组合并进行简单验证。
目前，绝大部分的仿真试验分析主要研究的都是拼焊板方盒件的情况，很少有拼焊板矩形件的研究。虽说方盒件和矩形件都属于盒形件，有一定的相似性，但由于拉深成形情况的复杂性，矩形件相较方盒件而言更为复杂。方盒件可以看做特殊形式的矩形件，因此研究矩形件的拉深成形性能是很有必要的。
1.4 论文的组织结构
本论文主要分为以下几个部分：
第一章：主要介绍矩形拼焊件的拉深成形研究的课题背景，简介了拼焊板的国内外研究现状，明确了研究内容及目标，简单安排了论文的结构；
第二章：分析矩形拼焊件的拉深成形性能，并对其成形中的缺陷进行简单的介绍；
第三章：在理论分析的基础上，建立矩形拼焊件拉深成形中所需的有限元模型，对冲压模具的基本尺寸参数进行确定；
第四章：利用有限元仿真软件Dynaform完成矩形拼焊件拉深成形的单因素仿真试验，并对试验结果进行数据处理与分析，得出试验结论。进行正交试验，对各因素进行交互研究，探求一个较优组合方案，对最优方案进行试验验证。
2 矩形拼焊件拉深成形机理分析及焊缝偏移
拉深俗称拉延，是利用拉深模具将平板毛坯制成开口空心零件，或以开口空心零件为毛坯，通过拉深进一步改变其形状和尺寸的常用冲压加工方法；用拉深的方法可以制成锥形、盒形、筒形、阶梯型、球形和其他各种形状的薄壁零件；拉深和其他冲压成形工艺配合，还可以制造形状极为复杂的零件，如汽车车门等；用拉深方法制造的薄壁空心件，零件的强度和刚度好，精度高，材料利用率高，生产效率高；拉深可加工直径几毫米的小零件，也可以加工φ2m～φ3m的大型零件，加工范围非常广泛，因此拉深加工的方法在航空航天、电器和电子、汽车、国防等工业部门以及日用品生产中占据相当重要的地位［13-14］。
2.1 矩形件拉深成形理论分析
矩形件属于盒形件的一种。盒形件的拉深变形具有不均匀性。与旋转体零件的拉深成形相比较，矩形件毛坯变形区的变形分布情况要复杂得多。矩形工件可以认为是由圆角部分和直边部分组成的，其拉深变形可近似地认为：直边部分相当于简单的弯曲，圆角部分则近似于圆筒形件的拉深；但在拉深成形过程中，直边部分和圆角部分必然会存在互相影响，影响程度随着盒形的形状不同而不同［15］。
矩形件的拉深特点为［16］：
（1）由于径向拉应力σ1沿盒件周围的分布不均匀，在圆角部分有最大值，直边部分则有最小值。因此，考虑到应力的不均匀性，圆角处的平均拉应力与相应的圆筒形件（拉应力平均分布）相比小得多。故而，矩形件在危险断面处的载荷小得多，因此，在同等条件下，矩形件可选取较小的拉深因数。
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