Dynaform防尘盖拉深成形有限元分析和工艺优化(2)

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3.4.3 方案三——两步拉深成形放大修正圆角 15

3.4.4 方案四——三步拉深成形 16

3.5 本章小结 17

4 防尘盖拉深成形仿真及试验分析 18

4.1 一步拉深成形仿真及试验分析 18

4.2 两步拉深成形仿真及试验分析 19

4.3 两步拉深成形放大修正圆角仿真及试验分析 23

4.4 三步拉深成形仿真及试验分析 27

4.5 方案对比与分析 32

结论 35

致谢 36

参考文献 37

1 引言

冲压成形是塑性加工的基本加工方法之一，它主要运用与加工板料零件，可以加工金属板料，也可以加工非金属板料。冲压加工时，板料在模具的作用下，在材料内部产生使之变形的内力。当内力的作用大到一定程度时，板料毛坯或毛坯的某个部位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。冲压成形过程是一个集板料弹塑性大变形、板材和模具的接触、摩擦等因素为一体的复杂过程。影响冲压成形性能的主要因素较多，有板材的材料性能、模具的几何参数、润滑条件及压边力条件等。板材冲压成形过程中的主要问题是起皱、破裂和回弹。金属板材冲压成形是一个同时包含几何非线性（应变与位移之间的非线性）、材料非线性（应力与应变之间的非线性）和边界条件非线性（模具与工件产生的接触摩擦引起的非线性）的问题。用传统的解析方法，计算困难，误差也较大。板料成形CAE软件从20世纪70年代后期开始，经过30多年的发展，板料成形数值模拟技术逐渐走向成熟，已形成了商品化的板料成形分析CAE分析软件，得到了许多工业部门的重视和应用。

1.1 有限元分析在板料拉深成型中的应用现状

1.1.1 国外发展现状

1.1.2 国内发展现状

1.2 板料拉深成形中常见问题

冷冲压成型过程中的缺陷主要有拉裂、变薄、起皱等这几个方面的问题，这些缺陷是造成零件报废、几何尺寸不精确，即尺寸变化及冲压件制造质量低下的根本原因。

1) 拉裂

在冲压成型过程中，毛坯某个部位上的金属发生破坏现象是冲压加工中常常出现的问题。破坏常发生在小半径区域附近及凸模圆角处，主要原因是材料的抗拉弯强度不足，即所谓的拉延破裂。由于一旦出现拉裂，冲压成形就不可能继续下去，所以它是必须考虑和处理的首要问题[12]。

变形区的破坏：在冲压成形中变形区的破坏主要发生于伸长类变形。伸长类翻边、伸长类曲面翻边、胀形、扩口、拉弯等冲压成形中毛坯变形区的破坏都属于这种情况。

传力区的破坏：在冲压成形时，传力区的功能是把冲模的作用力传递到变形区。如果变形区产生塑性变形所需要的力超过了传力区的承载能力，传力区就会产生破坏。这种破坏多发生在传力区内应力最大的危险界面，如图1.2中防尘盖顶部凹槽底部的圆角部位的破坏，就是这种破坏的典型例子。当冲压毛坯的某一个变形区见有传递变形力的功能时，这部分也可能发生破坏[13]。这种破坏见有变形力破坏与传力区破坏的性质。