基于ABAQUS的摩擦对拉深模具的影响研究.pdf

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1、机械设计与制造第6期228MachineryDesign&Manufacture2013年6月基于ABAQUS的摩擦对拉深模具的影响研究陈珏，胡军，赵运磊(天津科技大学机械工程学院，天津300222)摘要：基于ABABQUS分析了一筒形件拉伸模具成型过程中受摩擦力作用的影响，通过各个分析步得出其工作部件的应力变化情况。结果表明，受摩擦力影响最大的位置分别在凹模圆角半径处，以及凹模端面与压边圈的相应部位处，该结果与理论分析的结果一致，从而验证了用ABAQUS对拉伸模具的摩擦分析进行模拟仿真的可行性。以不同凹模圆角半径为例，分析比较其对模具摩擦所造成的不同影响程度

2、。利用有限元方法可以提高模具结构设计的合理性，降低模具成型过程中摩擦力的影响。关键词：拉深模具；摩擦；ABAQUS；应力变化中图分类号：TH16；TH142；TG38文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)06—0228-03ImpactAnalysisofFrictionontheDrawingDieBasedonABAQUSCHENJue，HUJun，ZHAOYun-lei(CollegeofMechanicalEngineering，TianjinUniversityofScienceandTechnology，Tianjin300222，

3、China)Abstract：Theimpactoffrictioninacylindricalcupdrawingdie’SmoldingprocessisanalyzedonthebaseofABAQUS，Ⅱfiniteelementanalysissofiware．Thestresschangesinitsworkingpartsoldeobtainedthrougheachanalysisstep．Theresultsshowthatthe和maledieSfilletradiusandthecorrespondingpartsofthefemaled

4、ies铷eandblankholderiswherethegreatestimpactoffrictionacton，whichoTeconsistentwiththetheoreticalresults．Forexample，thedifferentimpactsoffrictiononthemoldfromdiferentradiusoffemalediewillbeanalyzedandcompared．UsingthefiniteelementmethodCanimprovetheratmnalityofthedesofthemoldstrueture

5、andreducetheimpactofffictioninthemoldingprocess．KeyWords：DrawingDie；Fricfion；ABAQUS；StressChanges的受力状态，如图1所示。拉深时，凸模下压板料，拉深力通过凸1引言模底部和凸模圆角部位传递给板料，板料的外缘部分通过凹模端拉深成型作为一种现代加工技术，广泛应用于车辆生产、航面与压边圈之间被拉入凸模与凹模之间的间隙。在压边力，拉空航天、电器电子以及日用品生产等行业。拉深过程是板料毛坯深力F以及板料与模具工作部件相对运动产生的摩擦力的作用在凸模的作用下被拉人凸、凹模之间的间

6、隙里，从而形成筒形件。下，压边圈与板料相接触的部位受到压力和摩擦力．的作用；拉深件的质量、生产效率以及生产成本等，与模具设计和制造有凹模端面受到压力和摩擦力．；凹模圆角半径处受到压力F3直接的关系。因此，模具设计与制造的可靠性尤为重要。拉深模具及摩擦力；凸模圆角半径处受到压力和摩擦力．经过长期的生产使用，因摩擦导致模具工作部件产生磨损或塑性变形及疲劳裂纹，从而使模具失效。可见摩擦是导致模具失效的主要原因之一，但是，传统拉深模具的设计方法只是通过简单的尺寸计算与经验公式及参数来确定模具的结构，并没有考虑其由摩擦引起的应力变化影响，不能实现最优的设计。对板料拉深模

7、具的有限元应力分析是一个典型的非线性接触问题。ABAQUS被称为“国际上最先进的大型通用非线性有限元分析软件”，非线性分析正是ABAQUS最具优势的领域13]。以ABAQUS软件为分析平台，分析板料拉深过程中摩擦对模具成型部件受力的影响，并分析了凹模圆角半径对摩擦力的影响。图1拉深时模具的受力2拉深模的工作条件及失效形式Fig．1StressoftheDrawingDie拉深模具主要用于金属板料的拉深成形，拉深过程中模具在拉深开始阶段，凸模圆角处与板料接触后，产生相对运动，来稿日期：2012—08—14作者简介：陈珏，(1989一)，男，上海人，在读硕士研究生

8、，主要研究方向：现代设计理论及机械CA