反光镜拉深成形有限元分析与工艺分析(2)
1.1本课题的研究背景
冷冲压是塑性加工的基本方法之一，它主要用于加工板料零件，所以有时也叫板料冲压。冲压加工不仅可以加工金属板料，而且也可以加工非金属材料。冲压加工时，板料在模具的作用下，在其内部产生使之变形的内力。当内力的作用达到一定的数值时，板料的毛坯或毛坯的某个部分便会产生与内力的作用性质相对应的变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件[1]。冲压拉深技术与其他加工方法相比，具有独到的特点，所以在国民经济各个领域中得到广泛应用。相当多的工业部门越来越多地采用冷冲压加工产品零部件，如汽车、拖拉机、电子、航空航天、交通、国防及日用品等行业[2]。
旧式的汽车反光镜都是圆形的,成形时材料均匀流动,所以比较简单。新产品多为对称的矩形反光镜,成形时材料流动比较复杂,也不容易控制。矩形非对称反光镜材料的流动,要比圆形或矩形对称反光镜复杂得多,成形也难以控制得多。
如何建立反光镜有限元模型，并对矩形抛物面形件冲压成形进行有限元仿真分析，通过对不同模具参数、拉延筋参数、压边力、润滑等进行试验寻找合适的参数组合，探讨复杂形件冲压成形中工艺设计的方法成为研究的关键技术。
在汽车制造领域，拉深工艺广泛应用于汽车覆盖件的拉深，这充分体现了拉深优点，在拉深复杂零件时它具有便于实现自动化、效率高的特点。
如今的世界提倡绿色环保，而拉深工艺就是一项绿色工艺，它具有节省能源、节省原材料，在能源日益紧张的今天，拉深应该成为我们工业生产中重要的加工方法。正是由于拉深所具有的这种独特的优势，使其成为国内外学者研究的热点，越来越多的产品采用了拉深的工艺。
1.2国内外研究现状
1.3本文的主要内容和组织结构
本课题选取了汽车前照灯反光镜作为研究对象，对非轴对称件的冲压拉深成形机理进行研究，并建立反光镜有限元模型，同时对矩形抛物面形件冲压成形进行有限元分析仿真，通过对不同模具参数、拉延筋参数、压边力、润滑等进行试验寻找合适的参数组合，探讨复杂形件冲压成形中工艺设计的方法
第一章 介绍了拉深成形技术的研究背景、应用前景和意义以及国内外目前的研究现状并提出了本课题研究的必要性。
第二章 对矩形抛物面拉深成形论进行理论分析，影响拉深成形质量的主要因素，建立仿真试验研究的理论基础，失效形式以及评价标准。
第三章 熟悉DYNAFORM的矩形抛物面反光镜拉深成形模拟流程；建立试验使用的材料、模具模型。
第四章 通过改变模具参数、长宽比、压边力、板厚、拉延筋参数等参数进行反光镜拉深的成形性能仿真调试。
第五章 用正交优化的方法对这些因素进行综合研究，寻找这些因素的较优水平组合，为拉深成形工艺参数的选择提供可靠依据。
2.矩形抛物面的拉深成形的理论分析
在板料冷压成行中拉深工艺是目前应用最为广泛的一种。所谓拉深，是指将金属板料外缘全部或部分转移到制件侧壁，使板料成为空心件或使浅的空心工序件成为深的空心件的冲压工序。通常这种工序又被称之为拉延、引伸、延伸或者压延等[13]。曲面形状的拉深件包括有：球形零件、锥形零件、抛物面形状零件和其他复杂形状的曲面零件，矩形抛物面的拉深属于复杂形状的曲面零件的拉深。
2.1矩形抛物面的特点
抛物面零件拉深应力和变形特点都与球形件相似，但是由于制件曲面部分的高度与口部直径的的比值，即相对高度h/d比球形件大，所以拉深难度更大。抛物面形零件拉深时为了使毛坯中间部分紧贴模具而不起皱，通常采用带拉深筋的模具以增加径向拉应力，有的甚至采用两道拉深筋[14]。