盒形覆蓋件拉延成形數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、在傳統(tǒng)的覆蓋件開發(fā)設(shè)計過程中，技術(shù)人員采用“試錯法”對覆蓋件成形方案反復(fù)的修改和調(diào)試，增加了成本。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，F(xiàn)EM數(shù)值模擬技術(shù)為成形過程設(shè)計的自動化奠定了基礎(chǔ)，為覆蓋件開發(fā)設(shè)計和成形工藝的優(yōu)化提供可能。 盒形覆蓋件多數(shù)屬于不規(guī)則沖壓件，材料參與變形的數(shù)量和程度變化大，且變化不均勻。這類零件的成形工藝參數(shù)的選取，實際生產(chǎn)中，一般采用類比法和實驗驗證，缺乏全面、系統(tǒng)的研究。由于塑性成形過程模擬具有高度非線性和計算量大的特

2、點，模擬難度大。因此，基于成形過程的FEM數(shù)值模擬，尋求利用較少的模擬次數(shù)得到該類零件成形工藝參數(shù)優(yōu)化解的方法，具有理論和實踐的雙重意義。 本文首先分析國內(nèi)外覆蓋件數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢，指出覆蓋件成形過程FEM數(shù)值模擬的關(guān)鍵作用和工藝參數(shù)優(yōu)化存在的不足。 通過對有限元數(shù)值模擬理論深入研究和探討，指出顯式動力算法，單元中BT殼單元，接觸算法中罰函數(shù)法是板料沖壓成形數(shù)值模擬的首選，同時也介紹了適合于有限元控

3、制方程的顯式積分算法—中心差分法。 材料參數(shù)、工具參數(shù)和工藝參數(shù)的設(shè)定是覆蓋件成形數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)。本文通過具體算例，重點分析了材料參數(shù)n值、r值和工藝參數(shù)壓邊力、摩擦系數(shù)、凹模圓角、凸模速度參數(shù)對模擬結(jié)果的影響，給出了不同n值、r值條件下的FLD及各工藝參數(shù)對成形質(zhì)量影響的曲線。同時提出將“均勻設(shè)計”實驗方法與FEM數(shù)值模擬相結(jié)合應(yīng)用于板料沖壓模擬分析來優(yōu)化成形工藝參數(shù)，并通過盒形件算例，驗證了該方法能提高優(yōu)化工藝參數(shù)的效率