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拉深成形的计算模型研究

王成  
【摘要】: 在板料拉深中,高质量的拉深件不仅需要合理的工艺参数,还要采取良好的润滑措施,成形中出现的一些质量缺陷,如起皱、表面有擦痕、划伤等,都与摩擦特性掌握不好有关。板料拉深是一个复杂的非线性问题,各成形参数相互耦合,为保证板料的润滑状态就要选择合适的冲压参数。 本文以板料法兰区为研究对象,通过对拉深成形过程进行仿真得到各冲压参数对成形速度的影响曲线及数据。在数值分析的基础上,归纳推导出法兰区金属的成形规律,得到了法兰区成形速度方程。 根据薄膜润滑理论,建立拉深成形过程的润滑模型。考虑冲压速度、压边力、润滑剂粘度等对板料润滑性能产生影响的因素,并将拉深成形的参数与润滑方程相结合,得到了实用的拉深成形状态方程。 以拉深成形状态方程为基础进行板料法兰区的润滑状态分析,在给定冲压速度、润滑剂粘度的情况下利用差分法求得相应的压边力以及油膜的分布。利用该方程对拉深成形过程进行分析得出了润滑状态随润滑剂粘度的变化规律,对生产过程中确定工艺参数提供简单可行的理论依据。 通过实例分析,得到板料法兰区油膜厚度的分布规律,与计算模型预测结果进行比较,证明了该润滑模型可以较好的预测给定参数下板料的润滑状态,为实际生产选择合适的润滑剂提供了一定的参考价值。


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