《RO-E和Dynaform椭圆盒件拉深成形有限元分析与工艺正交优化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《RO-E和Dynaform椭圆盒件拉深成形有限元分析与工艺正交优化（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、-范文最新推荐-1 / 10RO/E 和 Dynaform 椭圆盒件拉深成形有限元分析与工艺正交优化摘要结合有限元分析和计算机技术，通过模拟冲压成形过程，用数值分析来完善模具设计，可以使技术升级时间和模具测试成本降低。椭圆盒件椭圆盒件是典型的非轴对称零件，本课题首先对椭圆盒件的成形特点和主要缺陷进行了分析研究，然后，运用 PRO/E 和 Dynaform 进行拉深成形有限元建模，通过有限元模拟分析并探讨了不同毛坯形状、压边力、凸凹模圆角半径、凸凹模间隙等参数对椭圆盒件拉深成形性能的影响。最后通过正交试验，获取较优的组合方案,为实际生产提供帮助。关键词：拉深成形，椭圆盒件，Dynaform，正交
2、试验 10994毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleAnalysis and Optimization Of Elliptical Box DrawingProcess Based on Finite Element Analysis and OrthogonalTest DesignAbstractThe combination of finite element and the mature development of computer hardware enables the die designer to analyze the forming process by the fi
3、nite element in conducting the design. Therefore, the time of developing technology and the cost of testing die were reduced.Elliptical box is a typical non-axisymmetric part. Firstly, the characteristics and main defects of elliptical box drawing process were analyzed. Then finite element analysis
4、of elliptical box drawing process was simulated and -范文最新推荐-3 / 10modeled by PRO/E and Dynaform. The influences of different shape of the blank, blank holder force, round radius of the punch and the die, clearances between the punch and the die and other parameters on the elliptical box drawing were
5、 investigated. Finally, through orthogonal test, a better parameter combination was gotten to provide theoretical support for the actual processing. 冲压件的生产在我国的工业生产中占有很重要的地位。冲压拉深工艺更是现代机械加工较普遍的方法。用金属进行冷冲压、拉深加工制成各类容器或装饰件占当今制造产业相当大的比例，生产过程常碰到的技术问题也引起了业界的普遍重视拉深工艺是冷压成形重力应用非常广泛的一种。拉深（亦称拉延、压延、引伸） ，是指将一定形状的平
6、板毛坯，通过拉深模制成各种形状的开口空心零件，或以开口空心零件为毛坯，通过拉深模进一步使空心件毛坯改变形状和尺寸的工艺。拉深工艺广泛用于电子、电器、航空、仪表及汽车、拖拉机等各种工业部门和日用品生产中2。拉深件的形状，可为圆筒形或盒形，其侧壁可为垂直的或斜面的，也有既有垂直、倾斜的面又有曲面的。拉深件的尺寸范围也很广，小型的可以小刀直径仅几毫米（如电阻的盖帽） ，大型的如飞机、汽车的蒙皮3。椭圆形件冲压成形是分析形状更为复杂的零件冲压成形的基础。因此对其成形过程的分析是十分有必要的4 。在实际生产中，椭圆形件成形过程常常产生许多如破裂、起皱、弹复补偿不当等缺陷。其成形的规律和变形控制对复杂件拉
7、深工艺及模具设计都具有重要指导意义5。本课题即针对椭圆盒件拉深成形中的破裂和起皱等问题，首先通过查阅文献分析确定影响盒件拉深成形主要变化参数：毛坯形状、压边力、凸凹模圆角半径、凸凹模间隙及拉深深度等；通过计算，得到毛坯以及各参数的估计值；继而运用 Dynaform 对椭圆盒件进行简单的有限元仿真分析，找出这些参数对椭圆河间拉深成形的影响；通过正交优化试验比较得到较优的方案，为实际应用时冲出合格产品作参考。-范文最新推荐-5 / 101.2 金属拉深成形技术的研究现状 第 4 章：用 Dynaform 对椭圆盒件拉深成形进行有限元分析，讨论各因素对成形性能的影响；结合各试验数据，进行正交试验，得
8、到较优的组合方案。2 椭圆盒件拉深成形理论分析2.1 椭圆盒件的成形特点椭圆盒件是典型的板料冲压成形制品，在拉深过程中，毛坯材料通过法兰区流入凸凹模间隙，材料流动如图 2.1 所示。由材料流动图可以看出，椭圆短轴方向，材料流动比较厉害，说明在法兰处的阻力长轴方向较大，短轴方向较小。由应变图 2.2 可以看出，坯料的凸缘部分是主要变形区，凸缘变形区在切向压应力的作用下，可能产生失稳，其特征表现为凸缘边缘的材料产生皱折。凹模圆角下方的直壁部分应力较大，在长轴方向处达到最大。随着拉深的进行，毛坯厚度会逐渐减小，由于长轴方向上的拉应力比短轴方向上的大，因此，长轴方向上厚度变化比较明显，凸模圆角处毛坯厚
9、度最小。由图 2.3 可以看出，在凹模圆角下方的部分和凸模圆角处厚度都比较小，容易出现破裂现象。拉深件在拉深结束后，若在凸模圆角处的拉力过小，则不能使整个材料断面产生屈服，因残余弹性变形存在，零件在卸载后，发生弯曲弹复11-13。图 2.1 材料流动图图 2.2 应变图图 2.3 厚度图2.2 椭圆盒件拉深成形的主要缺陷起皱和破裂时椭圆盒件拉深成形的主要缺陷，为了减少这两种缺陷的发生，需要了解它们的产生原理。两种缺陷产生原因如下14：（1）起皱椭圆盒件在拉深时，随着板料通过凹模圆角流入凸-范文最新推荐-7 / 10凹模间隙中，凹模圆角处材料受压失稳，使其产生弯曲，形成波浪形的皱折，即为起皱（如
10、图 2.4 所示） 。一旦失稳起皱发生，不仅拉深力、拉深功会增加，还使拉深件质量降低，或使拉深件过早的破裂造成拉深失败，有的会损坏模具或设备。 3.1 椭圆盒件拉深成形有限元分析模拟流程对椭圆盒件拉深成形进行仿真，主要包括两个步骤：（1） 建立毛坯与拉深模具的 CAD 模型，再以IGES 格式将零件导入 Dynaform；（2）进行有限元前处理、有限元分析和仿真结果分析。用 Dynaform 对椭圆盒件拉深成形过程有限元分析的具体操作步骤如图 3.1 所示。图 3.1 在 Dynaform 中对椭圆盒件拉深成形仿真流程图3.2 椭圆盒件毛坯尺寸的计算3.2.1 椭圆盒件毛坯尺寸的计算已知椭圆盒
11、的长、短半轴和深度的尺寸分别为a=120 mm，b=65 mm，h=60 mm，材料厚为 1.2 mm，材料选取中硬钢（30-45 号 DDQ） 。椭圆长轴端毛坯半径 Ra式中 H0=H+Δh（Δh 为修边余量，可查表得到） ，rp 为椭圆盒件底角半径，这里取 10mm。在本文中拉深系数用椭圆长轴两端圆弧半径 ra 与其毛坯的半径 Ra 之比来表示。即由公式(3-1)-范文最新推荐-9 / 10求出毛坯的长半轴和短半轴，a0=160mm，b0=125mm（其中 K 通过图表查出为1.58） 。3.2.2 凹凸模圆角的设定由于板料厚度 t6mm，拉深凹模的圆角半径可以取 rd=(10 6)t=(127.2)mm，凸模的圆角半径rp≥(23)t=(2.43.6)mm，可取 rp=rd。3.2.3 凸凹模间隙本次拉深过程由于用到压边圈，要得到拉深效果良好，壁厚比较均匀的椭圆盒件，凸凹模间隙可以采用(0.91.0)t=(1.081.2)mm。3.3 模具设计在 Pro/E 中建立凹模、板料和凸模的模型，板料长轴尺寸为 320mm，短轴尺寸为 250mm，凹凸模模型如图 3.2 和 3.3 所示。 RO/E 和 Dynaform 椭圆盒件拉深成形有限元分析与工艺正交优化(4):
