非回转对称拉深中法兰材料变形规律的研究

非回转对称拉深成形过程中，压料面上法兰材料是变形的主体，直接影响到拉深成形性。在大量试验及测量计算的基础上，分析了矩形盒件拉深过程中压料面上法兰各部分材料的变形规律；指出法兰曲边材料向直边流入所带来的变形缓和效应与应力分布及其应变成分比的共同作用，是使矩形盒局部拉深比显著增大的重要原因。     

非回转对称拉深中材料流动变形规律的研究

作为非回转对称拉深系统研究的一部分,根据矩形盒件拉深中网格变形的测量结果,分析了压料面和盒底面材料的流动变位及其规律。指出了凸缘周向压缩变形与径向拉伸变形不成比例,曲边部流动变形不连续,盒底面短轴上产生与拉深力作用方向相反的塑性流动等变形现象是与圆筒拉深变形的最大区别,同时也是非对称成形有限元计算试验所必须认识和掌握的基本关键点。试验表明,如果根据材料流动规律合理地实施规范化局部润滑,可使大型覆盖件拉深成形极限进一步提高。     

非回转对称拉深成形中压料面上摩擦的研究

在大量拉深试验的基础上,结合法兰、矩形盒底部产生的应力应变状态以及载荷的变化情况,分析了相对凸模半径较大的薄板非回转对称成形过程中,压料力对拉深载荷以致断裂载荷所产生的复杂影响。指出法兰曲边部的滑动摩擦因数对于成形过程中的压料力相当敏感,并且对法兰部和断裂危险部材料的应力应变状态产生直接影响。特别是在面压较高的成形后期,由于法兰部润滑效果恶化,导致拉深载荷增大、成形极限降低。     

法兰为整体拉深的矩形盒成形应力分析

为了有效预测矩形盒拉深中的成形力和压料力，在拉深试验和有限元数值模拟的基础上，将法兰直边、曲边作为变形整体进行了应力应变分析。给出极限拉深时板坯下料以及拉深力和压料力的近似计算公式，为进一步开展试验、数值模拟和理论解析提供相应的参考资料。     

非回转对称拉深变形规律的研究 ——薄板矩形盒形件拉深的形状特性

为了研究非回转对称成形中材料的变形规律及其成形性 ,根据薄板的矩形盒件 (3 6mm× 72mm)拉深实验 ,针对法兰特定部位进行了应力、应变解析。在此基础上 ,着重分析了法兰变形及直边部的变形缓和作用随形状特性的变化 ,指出rc/l2 为 0 1左右时 ,与正方形盒件相同可以获得较大的极限拉深高度。另外 ,根据rc/l2 适当地切除板坯的角部材料或调整板坯长短边变形尺寸 ,可以有效地减轻法兰曲边或短边的变形抵抗 ,从而相应地提高拉深极限。     

矩形盒在曲面压料面下拉深成形规律的有限元仿真

用有限元数值模拟的方法,模拟法兰曲边区域采用锥面压料面时,矩形盒的拉深成形过程,并且与平面压料时法兰在等效应变、主应变分布、拉深深度等方面进行了对比分析。结果证明,采用曲边锥面压料面时,矩形盒件的拉深成形性能得以改善,成形极限得到提高。最后对比分析了两种压料面形式下板坯所受的流动摩擦阻力,同样表明曲边采用锥面压料面时板坯更难拉裂。     

非回转对称拉深成形的有限元模拟

阐述钣料拉深成形有限元模拟的基本理论及关键技术,对非回转对称拉深成形的典型零件—矩形盒进行了成形模拟,分析其材料流动规律和应力应变状态,并着重分析钣坯形状对矩形盒成形性的影响     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

矩形盒曲面压料的变压边力拉深数值模拟分析

运用数值模拟的方法研究了矩形盒曲面压料拉深时,采用随时间及位置变化的压边力对成形性能的影响。分析结果表明曲面整体压料时,渐增式压边力加载相应地可以提高矩形盒成形性,渐减式压边力加载不利于提高成形性。在压边圈直、曲边分块压料,并分别采用不同压边力模式进行组合加载的模拟实验中,直、曲边均采用渐增式压边力加载,在很大程度上提高了矩形盒拉深成形性。     

矩形盒变压料方式拉深中应变路径的有限元分析

利用有限元方法模拟五种不同压料方式及压料力控制的矩形盒拉深过程.其中,曲边锥面压料拉深有利于法兰曲边材料向直边扩散,沿拉-压路径变形的质点变形量有所增大.平、曲面分块变压料力拉深降低法兰曲边变形抵抗,但质点应变轨迹控制效果不明显,可相应提高拉深成形性.直边设置拉延槛的矩形盒拉深可将质点变形轨迹基本控制在拉压变形区,缓解凸模转角断裂危险区内双拉变形状态,提高拉深成形极限的效果相对显著.     

平面应力条件下轴对称拉深成形法兰区起皱和破裂分析

分别采用平面应力和平面应变假设条件,对轴对称拉深成形法兰区的应力分布进行了分析比较,两种情况下的径向应力计算值相差较小,但周向应力计算值相差较大。有限元模拟表明,平面应力条件下得到的解析结果与模拟值非常接近,表明平面应力假设条件比平面应变假设条件更接近于实际情况。在平面应力条件下,建立了轴对称成形法兰区起皱失稳条件和圆筒形件破裂失稳条件,导出了临界压边力的计算式。对于某一具体的拉深成形问题,计算得到了临界压边力与拉深位置的关系曲线。分析结果有助于进一步认识拉深成形各变形区的变形特点,建立更符合实际的起皱、破裂准则,预测成形缺陷及临界压边力。     

薄板矩形盒拉深试验及应力分析

利用法兰曲边当量半径的简化方法对矩形盒拉深中的直边和曲边侧壁部拉入方向的应力分布进行了分析和计算，其结果与试验和有限元计算结果基本吻合。指出矩形盒短边侧壁拉深方向的应力值较大，沿凹模入口线上，角部拉入应力最大，直边部径向应力在零上下波动，凹模入口线附近局部区域存在法向压缩变形倾向。     

盒形件智能化拉深变压边力控制规律及其预测

智能化拉深过程中压边力规律的实时预测是关键技术之一。选择非轴对称件中的锥壁盒形件为研究对象,通过数值模拟和试验对成形过程中压边力随凸模行程的变化规律进行研究,得到能够提高成形质量的较优压边力变化趋势,提出破裂临界压边力控制原理,并将前馈神经网络模型引入盒形件智能化拉深压边力控制规律的预测,预测结果与试验吻合较好,实现较优压边力规律的实时预测,为实现盒形件拉深成形过程的智能化控制奠定基础。     

曲面零件拉深成形压边力研究的现状及展望

根据对曲面零件压边力加载模式,及采用数值模拟方法对压边力研究现状的分析,对压边力技术研究的问题提出了几点看法,并分析了研究的发展趋势。     

基于Dynaform的薄壁阶梯筒形件拉深过程研究

针对08Al冷拉钢板成形薄壁阶梯筒形件过程中存在的工艺难题,运用Dynaform模拟软件对阶梯件的拉深成形过程进行了对比分析,揭示了压边力、坯料直径、摩擦因数等工艺参数对法兰区成形质量及各区域壁厚分布的影响规律,最终确定了符合设计要求的优化方案。     

关于宽凸缘圆筒件首次拉深极限变形程度的讨论

对宽凸缘工件首次拉深最大相对高度表中(dt/d1)的排序作了修正,并对最大相对高度(h1/d1)和极限拉深系数m1这两种极限变形程度的实验数据的相容性进行了推算与验证。结果表明二者有较好的一致性。     

轴对称拉深成形凸缘变形区应力的解析求解

在一定的假设条件下,对轴对称拉深成形凸缘变形区的应力进行解析分析,得到以积分形式表示的应力表达式.进行恰当的变量代换后,根据积分函数符合线性变化的规律,分别利用积分中值定理和泰勒级数展开公式,简化得到径向应力的解析表达式.根据简化公式可直接计算得到任一变形瞬间凸缘变形区的应力分布,以及不同变形瞬间的凹模入口处的径向应力.采用两种简化方法计算与以积分计算得到的结果非常接近,给出的算例表明,在拉深过程中,凹模入口处的径向应力最大相对误差小于0.6％,最大应力相对误差小于0.15％.以圆筒形件的拉深成形为例,在考虑板坯在凸缘区和凹模圆角区的摩擦、及板坯在凹模圆角区的弯曲等条件下,采用简化解析公式,计算极限拉深系数,计算结果与试验值吻合较好.