基于Dynaform的圆筒拉深件数值模拟.pdf

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1、研究与分析·机械研究与应用·基于Dynaform的圆筒拉深件数值模拟胡泽豪，刘娟，王楠(中南林业科技大学，湖南长沙410004)摘要：以Dynaform为模拟分析平台，对典型圆筒件拉深成形过程进行了模拟。用正交实验的方法评定了压边力、冲压速度、凸凹模间隙三个因素对零件成形质量的影响，并得到一组优化的参数值。圆筒件拉深成形相关参数的最优值压边力为20kN，冲压速度为2000mm／s，凸凹模间隙为1．1mm。关键词：圆筒件；数值模拟；Dynaform；正交试验中图分类号：TH12文献标识码：A文章编号：1007—4414(2011)06—0029—02Numericalsimulationof

2、cylinderpartbasedonDynafolrillHuZe—hao，LiuJuan，WangNan(Centralsouthun&emityofforestryandtechnology，ChangshaHunan410004，China)Abstract：Inthispaper，theformingprocessofatypicalcylinderpartissimulatedbytheplatformofdynaform．Theinfluenceofblankholderforce(BHF)，punchingspeedandclearancebetweenpunchanddi

3、eonthequali~offormingpartisassessedbytheorthogonalexperimentalmethod．ThevalueofBHFof20kN，punchingspeedof2000mm／sandclearancebetweenpunchanddieof1．1mmwhicharetheoptimizedparametersvaluealeobtmned．Keywords：cy~nderpart；numericalsimulation；Dynaformsoftware；orthogonaltest1引言naform中，用网格划分工具Tools模块中的Blan

4、k金属薄板成形零件大多都具有复杂的不规则形Generator菜单项对毛坯零件进行网格划分；利用Pre—状，其成形过程(制品质量)一般受到材料性能、毛坯process模块中的Element---~SurfaceMesh对凹模进行形状、摩擦润滑条件、模具形状、冲压方向和速度以及网格划分。划分好的网格模型如图1所示。压边力的大小等诸多因素的影响，涉及几何非线性、为了防止拉深过程中板料的起皱，一般采用压圈物理非线性和边界非线性问题，很难精确建立成形过和足够大的压边力，利用Dynaform中的Parts模块创程的计算模型⋯。随着计算机技术以及有限元技术建压边圈零件层(Binder)，选择part--

5、-~Add⋯to⋯part的不断进步和发展，近年来用有限元法对板料成形过菜单项，从凹模中选择元素添加到压边圈零件层中，程进行数值模拟和分析的新技术也随之发展起来。再用分离(Separate)命令把Die零件层和Binder零件Dynaform是由美国ETA公司和LSTC公司联合层分离，创建压边圈完成。利用Dynaform中的Quick开发的用于板料成形模拟的专用软件包，可方便的求Setup模块中的DrawDie快速建立模型，选择相应的解各类板料成形问题，比如预测成形过程中板料的裂命令定义坯料(选择材料库中CQTYPE36)和工具纹、起皱、减薄、划痕、回弹，评估板料的成形性能等。(Die、B

6、inder)。建立的三维几何模型如图2所示。笔者以典型圆筒件为研究对象，Dynaform为模拟分析平台，对其拉深成形过程进行模拟，预测其成形缺陷，分析并优化引起其产生缺陷的主要参数。2数值模拟I一拟用拉深件坯料直径100mm，拉深筒形件直径50ram，拉深高度15mm，材料厚1．0ram。模具相关参图1毛坯和凹模网格模型图图2三维几何模型图数：凹模工作部分直径51mm，圆角半径3mm；凸模工作部分直径50ram，圆角半径3mm；模具单边间隙0．3正交实验设计5。采用Pro／E软件，在Pro／E中建立毛坯和凹模的在金属薄板拉深成形工艺过程中，起皱和拉裂是模型，再以IGES格式导出到Dynaf

7、orm中，通过凹模成形的主要缺陷。这些缺陷主要与压边力、相对圆角间隙自动生成凸模。半径、润滑、凸凹模间隙、冲压速度等因素有关。为了把毛坯与凹模零件的IGES格式文件导人Dy—获得高质量的制件，需对以上工艺参数进行合理的设收稿日期：2011-10—24作者简介：胡泽豪(1964一)，男，湖南株人，教授，主要从事模具及复合材料方面的研究。·29·研穷与分析·机械研究与应用·置。本文以压边力、冲压速度、凸凹模间隙为试验因大，而