圆筒件拉深成形临界防皱变压边力加载曲线研究

摘要

针对板料拉深成形过程中如何最优控制压边力的难题,文章首先从理论上分析了圆筒件拉深成形过程中法兰上任一点处的承载能力,建立其应力应变平衡关系,从而得到法兰上任一点处的瞬时径向拉应力和周向压应力公式;其次结合法兰起皱有关能量守恒定理和Hill厚向异性理论,推导出了包含摩擦系数和板料厚向异性系数在内的法兰起皱临界最小压边力公式,并分析了各种拉深成形工艺参数对此法兰起皱临界最小压边力大小的影响规律;最后应用数值模拟软件eta/DYNAFORM验证此临界变压边力加载曲线的可行性,并修正其表达形式。最终板厚变化量的均方差计算结果表明,理论推导的起皱临界最小压边力修正加载曲线,不仅比常见的最小压边力恒定加载模式更节省能量,而且其厚度分布也更加合理、均匀。