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覆盖件拉延模中斜坡式结构的设计与应用研究
| 论文题名： | 覆盖件拉延模中斜坡式结构的设计与应用研究 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;冲压成形;拉延模具;塑性流动;应力应变;拉裂缺陷 |
| 摘要： | 随着计算机数字仿真技术、有限元塑性成形理论的不断发展和完善，模拟仿真可以达到比较高的精度，目前已经成为金属塑性成形最有效的研究方法。通过有限元方法对板料成形过程进行计算机仿真，可以全面了解板料在变形过程中的应力应变分布，预测成型缺陷的出现，并可方便的对设计参数进行调整，直到得到满意的成形制件，最后依据计算机的处理结果实施设计制造，能够有效降低企业的设计和生产成本，大大增加新产品的研发能力和企业的市场竞争能力。 在板料成形领域中，起皱、破裂和回弹是三种主要质量缺陷，其中拉裂是最常见的问题。拉裂问题通常出现在材料变薄率最大的部位，其主要原因是材料承受的径向拉应力过大，使得材料难以进入凹模型腔或凸、凹模圆角过小，拉延深度过大等因素造成的。目前解决拉伸件破裂的方法主要是调整压料力、拉伸间隙、凹模圆角半径、凸模圆角半径、毛坯尺寸大小或形状，但上述各种现有解决方案，在实际生产过程中工作量较大，模具结构方面调整复杂，成本高。 在本文中，分析了冲压过程中材料塑性流动、应力应变特点，研究冲压拉裂缺陷的形成原因和解决方法。并以汽车覆盖件前壁板的拉延模具开发为例，模拟在给定冲压条件下板料成形的全过程，在采取改变压边力、凹模圆角半径等方式无法消除破裂的情况下，首次提出一种斜坡形式的模具结构来改善材料流动情况，降低变薄率，并从拉伸时的力学角度对其机理进行了分析，最终通过斜坡式模具结构成功地消除了拉裂现象，设计出经济合理的模具结构并成功地获得了合格产品。 应用FEM软件 eta/Dynaform 进行了大量的斜坡式盒形件模拟拉深试验，得到了模拟计算结果，并对这些结果进行了分析讨论。设计出了正交试验，通过试验结果研究得出：对变薄率影响程度从大到小依次为倾角θ，凸模圆角R，斜坡高度h，凹模圆角r。在此基础上对倾角θ、斜坡高度h、凸模圆角R、凹模圆角r以及板料厚度五个主要因素对变薄率的影响情况分别作了研究，得出了各因素对变薄率的影响规律。 |
| 作者： | 冯茂 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 周杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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