基于Dynaform的方盒形体拉深成形的数值模拟与分析

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1、2011年7月机床与液压Jul.2011第39卷第13期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVol.39No.13DOI:10．3969/j.issn.1001－3881.2011.13.034基于Dynaform的方盒形体拉深成形的数值模拟与分析王银芝(西华大学机械工程与自动化学院，四川成都610039)摘要:针对方盒形体在拉深成形过程中易出现起皱、破裂等缺陷，采用显式有限元分析软件Dynaform分析压边力、毛坯形状、材料性能参数等因素对其成形极限的影响，以达到优化工艺过程的目的。研究结果表明:盒形件的的拉深成形受压边力影响较大，增大

2、板料硬化指数n、厚向异性系数r及板料厚度t，有利于板料的成形。关键词:方盒体;成形极限;Dynaform软件;数值模拟中图分类号:TG386.3文献标识码:A文章编号:1001－3881(2011)13－114－4NumericalSimulationandAnalysisofRectangularCase'sFormingBasedonDynaformWANGYinzhi(MechanicalEngineering＆Automation，XihuaUniversity，ChengduSichuan610039，China)Abstract:Ai

3、mingatproblemsthatwrinklingandcrackliedintheformingfortherectangularcase，Dynaformwasusedtosimu-latethedrawingprocessoftherectangularcasetooptimizeformingprocess．Thesimulationresultsindicatethatincreaseofthematerialhardeningexponentandcoefficientofnormalanisotropyisadvantageto

4、formpart;sheetmetalthicknessandblankholderforceaffectformingofrectangularcasemuch．Keywords:Rectangularcase;Forminglimit;Dynaformsoftware;Numericalsimulation方盒形件以其外形复杂、尺寸小、精度高、表面数n、厚向异性系数r)对其成形的影响。质量好等特点在工业产品中得到广泛应用，此类工件(1)建立模型一般由多道次拉深制得。由于其形状的非轴对称性，实验选择的方盒形体沿变形区的周边变形分布不均匀，这种不

5、均匀性往往工件如图1所示，料厚会造成各种形式的起皱、壁厚严重不均等缺陷，严重t=1mm。首先在Pro/E时可能造成拉深件在靠近凹模圆角处产生壁裂或凸模中建立板料和凹模的模［1－2］圆角处产生底裂。随着计算机技术的迅速发展和型，以IGES格式导出到有限元理论研究的不断深入，塑性成形数值模拟技术Dynaform中进行模拟计算已成为研究方盒形件成形极限、破坏形式及其预防措分析。Dynaform为板成形施的最常用方法之一，并且已经成为当前材料成形领专用仿真软件，以LS-［3－4］域的一个研究热点。DYNA为核心采用动力显图1工件图作者研究了方盒形件成形过

6、程中压边力、毛坯形式积分算法。其次创建状、材料性能参数等因素对其成形极限的影响，期望BLANK和DIE零件层，将建立的模型分别划分到各获得方盒形体在成形过程中的成形规律及其影响因自的零件层，并通过凹模间隙自动生成凸模。素，为后继的工件设计、工艺计算乃至大型覆盖件成(2)网格划分形等提供一定的理论参考和计算依据。利用Dynaform的自适应网格划分功能，对工件1方盒形体拉深数值模拟方案毛坯和凹模进行网格划分，并进行模型检查修补。在方盒形体拉深成形的过程中，影响拉裂和起皱(3)参数设定的因素很多，其中主要有以下几个方面:材料、模具主要进行材料参数和模

7、拟设置参数的定义，如板间隙、圆角、板料厚度、压边力、摩擦和润滑、网格料类型、材料厚度、材料力学性能参数等的设置。设的划分、计算方法以及冲压速度等很多因素。主要讨置板料类型为美国材料DQSK-36钢，板料厚度t=1论压边力、板料厚度、材料性能参数(板料硬化指mm，材料力学性能参数如表1所示。收稿日期:2010－06－25基金项目:西华大学青年研究基金资助项目(Q0920208)作者简介:王银芝(1977—)，女，工学硕士，讲师，主要研究方向为机电一体化、工程图学。电话:13550103113，E－mail:yzhwang@foxmail.com。第

8、13期王银芝:基于Dynaform的方盒形体拉深成形的数值模拟与分析·115·表1材料性能参数材料厚度/mmσs/MPaσb/MPaKn