用有限元法研究钣金冲压成形中的若干问题

摘要

一、引言 钣金冲压成形是许多工业制造中广泛应用的复杂工艺过程,与材料性能、工件的形状尺寸、成形温度、成形速度、载荷、流动压力、模腔表面情况(摩擦)、工序和模具设计等一系列因素有关。在以往的生产过程中全凭经验处理,有关这方面的研究主要靠实验测试和数值分析两方面进行。实验测试包括拉伸试验、胀形试验、拉延试验、扩孔试验,网格试验、Yoshida曲屈试验、表面应变自动测量等,这些试验为破裂、起皱提供经验性的判据,但是这些试验做起来时间长、成本高,且难于控制,偏差较大,所以这方面的发展一直比较缓慢。自从高性能的计算机出现以后,冲压成形的数值模型得到了很好的发展。基于塑性成形理论的有限元方法能够很好地揭示成形过程中许多现象的本质,诸如工件成形各瞬间的位移、应变、应力分布,确定成形力、卡边力等成形参数,预测工件的回弹、起皱、破裂等,因此,应用有限元方法去研究板金冲压、成形的基本过程是相当可行和十分有效的。