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园筒形工件一次拉深与变速变载变行程多次拉深工艺的优化设计1 开题依据模具作为重要的制造装备行业在为各行各业服务的同时，也直接为高新技术产业服务，模具在制造业产品研发、创新和生产中所具有的独特的重要地位，使得模具制造能力和水平的高低也成为国家创新能力的重要标志。37166
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世界上许多国家，特别是一些工业发达国家都十分重视模具技术的开发，大力发展模具产业，积极采用先进技术和设备，提高模具制造水平。可见，提高模具技术水平，加强模具技术的研发，对于促进国民经济的发展有着特别重要的意义。论文网
冲压作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件，具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度大、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化、生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比、不能替代的先进制造技术。在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、家用电器、航空航天和日常生活的生产之中。
拉深是冲压的其中一种工艺，是利用拉深模在压力机的压力作用下，将平板坯料或空心工序件制成开口空心零件的加工方法，是冲压基本工序之一。在拉深成形件种类中园筒形件是最典型的拉深件。就目前国内现状来看，近年来，通过对拉深工艺方面的不断改造与更新，国内冲压模具的设计制造能力取得了显著的进步。但是，在中高档拉深模具的开发上，我国与国际水平仍有较大差距。不过这种差距并非不能缩小，只要多加强国际交流，多吸取国外同行的设计制造经验，一定能够加快模具的国产化进程。
本课题所采用的金属板材成形的数值模拟始于20世纪60年代。最早出现的方法是有限差分法，但此类方法仅限于解决诸如球形冲头胀形等轴对称问题，对复杂边界条件处理存在困难而未能得到广泛应用。之后有限元方法的应用使得金属成形模拟获得突破，并日益趋向成熟。
现如今，采用有限元技术对变速、变载、变行程冲压成形进行数值分析，可使动态成形过程非常直观地在计算机屏幕上显示出来，工程技术人员可以通过观察和分析材料成形过程中的应力应变状态、成形件厚度变化状态、破裂及起皱的形成过程来完善或优化工艺参数，为确定最佳工艺方案及模具结构提供科学的依据。虽然板材成形数值模拟的研究在过去十几年里取得了巨大进展，但由于我国在板料成形数值模拟方面起步较晚，板料数值模拟软件的开发主要以学术研究为主，离商业化还有很大的距离。但，与此同时，伴随着先进的伺服压力机技术的出现，使得我们可通过变速、变载、变行程等方式对冲压成形过程进行控制，提高板料成形性能，并有望在难成形材料和复杂形状难成形零件的成形中发挥重要作用。
方案论证
3.1 制件结构特点
本次课题所设计的园筒形工件，为一无凸缘筒形件，该拉深件结构简单、对称，底部圆角半径为5mm，满足筒形件拉深件底部圆角半径大于一倍料厚的要求，因此，该制件具有良好的结构工艺性，能够对其进行变速、变载、变行程的多次拉深工艺优化。
3.2 塑件材料特性
本次课题选用材料为DC06（超深冲冷轧钢）。一般用于特深冲级，主要用于折弯、拉深、冲压等部位。含化学成分C、Si、Mn、P、S、Als、Ti等元素。DC06材料拥有三个表面分类，分别为较高级的精整表面FB（其表面允许有少量不影响成形性能及涂、镀附着力的缺陷）、高级的精整表面FC（其产品两面中较好的一面无肉眼可见的明显缺陷，另一面至少应达到FB的要求）、超高级的精整表面FD（其产品两面中较好的一面不应有影响涂漆后的外观质量或电镀后的外观质量的缺陷，另一面至少达到FB的要求）。