板料拉深成形过程数值模拟与影响因素分析研究

摘要

金属板料拉深成形是一种广泛应用的压力加工方法。成形模具的设计制造往往依赖设计者的经验，这就导致了模具需要进行反复的调试和修正。数值模拟技术可以实现板料成形过程的仿真、预测设计中存在的缺陷，从而提高劳动效率、节约时间、降低成本。本文采用弹塑性有限元法和LS-DYNA仿真软件，针对NUMISHEET'93标准考题方盒件，建立了有限元三维模型，对其进行了数值模拟，并把数值模拟结果和实验结果进行了对比分析，验证了计算模型和计算方法的可信性。主要研究内容包括： ⑴定量分析了在有限元数值模拟过程中材料的力学性能参数对板料拉深成形过程的影响，掌握了不同的参数对仿真结果的影响规律。 ⑵在概述压边力在生产过程中的主要用途和意义的基础上，探讨了压边力对板料拉深成形过程的影响；探讨了摩擦、模具间隙、拉延筋等工艺参数对板料拉深成形的影响，为在不同的仿真条件下合理选择这些参数提供了依据。 ⑶选择典型的汽车内覆盖件后桥横梁零件建立有限元计算模型，进行了模拟计算，预测了可能出现的产品缺陷，并对计算结果进行了分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的提出

1.2板料拉深成形国内外研究现状

1.3板料拉深成形数值模拟技术的发展趋势

1.4选题的目的与意义

1.5本课题研究的主要内容

2板料塑性成形理论基础

2.1引言

2.2材料的屈服准则

2.2.1各向同性屈服准则

2.2.2各向异性屈服准则

2.3材料的本构关系

2.4板料拉深成形过程缺陷介绍

3板料拉深成形数值模拟中有限元法的应用

3.1引言

3.2有限元法理论基础

3.2.1有限元法技术简介

3.2.2有限元法基本理论与方法

3.3板料拉深成形过程有限元数值模拟中的若干技术问题

3.3.1有限元模型

3.3.2摩擦问题

3.3.3接触问题

3.3.4关键算法

3.4有限元数值模拟仿真软件Dynaform介绍

3.5成形极限图(FLD)介绍

4板料拉深成形数值模拟与实验验证

4.1引言

4.2有限元模型建立

4.3数值模拟过程

4.4模拟结果及验证

5板料拉深成形过程影响因素分析

5.1材料参数对板料拉深成形的影响

5.1.1屈服强度对板料拉深成形过程的影响

5.1.2硬化模量对板料拉深成形过程的影响

5.1.3弹性模量对板料拉深成形过程的影响

5.1.4材料厚度对板料拉深成形过程的影响

5.1.5材料的泊松比对板料拉深对成形过程的影响

5.1.6厚向异性系数R的改变对板料拉深成形过程的影响

5.1.7再讨论屈服强度、硬化模量和厚向异性系数对板料拉深成形过程的影响

5.2工艺参数对拉深成形过程的影响

5.2.1压边力对板料拉深成形过程的影响

5.2.2摩擦润滑条件对板料拉深成形过程的影响

5.2.3模具间隙对板料拉深成形过程的影响

5.2.4拉深筋对板料拉深成形过程的影响

5.2.5毛坯形状对板料拉深成形过程的影响

6复杂零件拉深成形仿真实例分析

6.1典型汽车覆盖件介绍

6.2某型汽车后桥横梁成形模拟

7结论

7.1结论

7.2后期工作与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢