柴油机油箱拉深成形的数值模拟- .pdf

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1、柴油机油箱拉深成形的数值模拟常州机电职业技术学院(江苏213164)崔柏伟柴油机在使用过程中因油箱产生裂纹(见图1)而1．零件分析漏油是一个非常棘手柴油机油箱属于深拉深件，采用STI3拉深用冷轧的老问题，由于影响钢板，一般在油压机上使用倒装式拉深模进行拉深，拉的因素很多，可能有深成形过程因变形程度差别较大易起皱和拉裂，因此，材料、冲压工艺、焊需设置压料圈并必须对接工艺、使用等，该凹模入口圆角进行修整，问题长期存在且一直发生裂纹处以调整材料的流动阻力未得到解决。为了彻使之均匀。图1柴油机油箱(下半部)底找出裂纹原因，我2

2、．几何模型建模们从油箱的拉深冲压成形开始分析，以弄清是否裂纹由首先在Pro／E三维板料冲压引起。柴油机油箱轮廓尺寸大、形状较为复软件中建立柴油机油箱图2柴油机油箱网络模型杂，而且属深拉深成形，板料在变形时，各处的应变、零件(见图应力分布情况复杂，靠传统的板料上划线分析变形已无2)和上、下法解决问题。我们采用有限元分析软件Dynaform，通过柴模(见图3)油机油箱的建立数字模型、数字模型的IGES格式转换、导的三维实体模人Oyn~rm软件模拟现场工艺分析、得到后处理结果(成型，得到pn形极限图等)等一系列过程，得出该使

3、用裂纹并非板料拉格式的模型文深变形引起的结论，为找出裂纹原因排除了一个因素。件，然后转换一Pl~⋯_-⋯”-。0I

4、_’【_¨_-‘“I{．PlIq,I一II-．“l¨⋯0’Iq,IJ_．‘-’“I⋯I¨‘’_l¨．-I-‘0I¨II_·I_．⋯Il-⋯Idl-‘¨h-。IiPntl¨IIiIhIiIIIiIi,JndItldIIt~IFIt令，定义夹套的图符，并输入合适的一类数值，作为夹套图符中的基本数值，以便提取图符时选用。在原图基础上定义图符，输入各个变量后回车确定，出现图3所示的图符位置确定菜单。根据提示输入不

5、同的数值确定图符的位置，图符位置确定后，弹出图符入库菜单，在各要求中输入合适的文字，确定图符的大小类别。图符入库后，夹套的图符就定义完成了。夹套图符定义完成后，使用时只需要在定义图符命令菜单中选取提取图符命令，按提示输入数值或根据各选项选择数值后，夹套将自动生成。再次使用时，重复图3图符位置确定菜单上述步骤便可实现夹套的设计功能，方便快捷。另外，取图符，输入数值后，便可自动生成二维工程图。MW其余常用件或标准件也可以定义成图符，设计时只要提(收稿日期：20091220)_巨型箜笪塑争簏工冷加工wwvc．metalwor

6、king1950,com’’’锄0，CAO／CAM／CaPPL垒2垒．垒鏖旦成IGES格式，导入Dynaform软件。对模型进行一定尺用过程中出现裂纹处并无冲压裂纹产生，也无裂纹产生寸的网格划分，得到相应的有的趋势。图7所示是柴油机油箱拉深成形的成形极厚度限元网格模型，对柴油机油箱／变薄分布限图，从图上可以看出在油箱使用过程中出零件的网格模型利用板料尺寸现裂纹处的厚度为板厚的80％，属允许范围。估算工具(BSE)进行处理，还可以得到坯料模型(见图4)。材料为国产冷轧钢板4柴油机油箱坯料网格模型ST13，材料厚度lmlT

7、l，力学性能如图5所示。-I■_*■3．计算结果与分析图6是柴油机油箱拉深成形的成形极限图，从图7柴油机油箱拉深成形的厚度／变薄分布图图上可以看出，在油箱使图5ST13的力学性能4．结语通过对柴油机油箱拉深成形的数值(有限元)分析，得到成形极限图和厚度／变薄分布图，可以看出在使用时产生裂纹处，拉深成形时并无裂纹和过大的变薄出现，因此，该使用裂纹的产生与冲压工艺无关，即在寻找裂纹原因时可以排除冲压工艺因素。另外，数值分析表明该油箱需二次拉深成形，否则会出现裂纹和起图6柴油机油箱拉深成形的成形极限图皱。MW(收稿日期：20

8、091214)(上接第72页)电(xO．7)，G66．4输出，实现X轴回退。下，CX13提供AC200V，一旦断电，CX13转换成DC表2LINK电压供给PSM和开关电源，这样再由PSM供给伺功能地址服放大器，开关电源供给CNC和PMC。断电检测信号X0．7RDY准备好X0．54．参数设置FailureModule报警ALMX0．6No．7702#3：“1”回退功能有效。回退G66．4No．7740：回退速度，如设10000(10m／rain)。循环中f10．5No．7741：回退量，如设40000(回退距离为40mm

9、)。No．7745：回退时间加减速常数，设300。在本例中，要求轴回退，所以参数7740、7741、7745的值对应轴设定。图25．控制程序6．结语控制程序的功能和地址如表2所示。断电回退功能在进口机床中应用比较多，目前在国图2中x0．5、x(】．6为FailureModule向PMC输入信内也已认识到了其重要性，本文结合实际应用