文档介绍：分类号:TH12
10710-2010225011
专业硕士学位论文
曲面零件成形压边力分布规律研究
雒虎鹏
导师姓名职称刘建华副教授
专业学位类别
申请学位级别硕士机械工程
及领域名称
论文提交日期 2012年 5月 21日论文答辩日期 2012 年 5 月 30 日
学位授予单位长安大学
Study on the Blank Hold Force in Curved Surface
Parts Deep Drawing
A Dissertation Submitted for the Degree of Master
Candidate:Luo Hupeng
Supervisor:Prof. Liu Jianhua
Chang’an University, Xi’an, China
摘要
曲面类零件在拉深成形中占有相当大的比例,球形零件是一种典型的曲面零件。研
究其成形过程中的受力、变形特点、变形规律以及成形工艺为提高曲面零件产品质量及
加工效率提供工程实用的理论依据和预见设计方法,对拉深理论的发展及球形件的生产
实践具有重大意义。利用板料成形过程计算机数值模拟技术可以预测成形缺陷,优化成
形参数,降低制造成本,提高零件质量。
起皱和破裂是曲面零件拉深成形中的主要缺陷。本文以球形零件为主要研究对象,
首先对拉深成形过程建立合理力学模型进行受力分析,得出其突缘区,悬空区,凸模与
板料接触区的应力应变特点以及各区容易出现的成形缺陷。加平面压边圈是防止缺陷的
最简单可行的方法。本文建立了合理的有限元数值模拟模型,重点模拟研究压边圈和坯
料的形状分别为方形和圆形时的球形件成形,表明圆形压边圈下方形坯料成形最好;同
时,针对方形板料模拟研究压边力加载大小和方式,即恒压边力加载、直线递增型、直
线递减型、∧型、∨型、阶梯递增型、阶梯递减型的变压边力加载,分块压边圈恒压边
力和变压边力加载,得到∧型变压边力、分块压边圈下合适的恒压边力组合和合适的变
压边力∧型组合加载方式对球形件成形有利;最后,针对方形板料模拟研究主要工艺成
形参数坯料相对厚度、厚向异性指数以及摩擦条件对成形影响,得出相对厚度小的坯料
产生起皱和破裂的可能性大,厚向异性指数越小,板料越容易增厚或减薄,摩擦系数增
大会使防止內皱的临界压边力减小。
关键词:曲面零件,球形件,拉深,压边力,起皱
i
Abstract
The curved surface parts account for a considerable proportion of the deep drawings. The
spherical parts are the typical curved surface ones. The research on force analysis in the
forming procedure, deformative characteristics, deformative law and forming technologies
provides the engineering practical theoretical basis as well as predicted design method for the
improvement of products quality and processing efficiency of curved surface parts. It's also of
great significance to the development of deep drawing theory and production practice of
spherical parts. Predicted forming defects, optimized forming parameters, reduced
manufacturing cost, together with improved products quality can be achieved by means of the
computer numerical simulation technology in the sheet metal forming procedure.
Both wrinkling and crack are