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《拉深模設(shè)計中拉深壁起皺的分析 外文翻譯.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯學院(系)：專業(yè)：姓名：學號：外文出處：AnalysisofDraw-WallWrinklinginaStampingDieDesign附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評語：簽名：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文拉深模設(shè)計中拉深壁起皺的分析起皺是金屬板料成形中常見的失效形式之一。由于功能和視覺效果的原因，起皺通常是不能為零件制品所能接受的。在金屬板料成形加工中通常存在三種類型的起皺現(xiàn)象：法蘭起皺；側(cè)壁起皺和由于殘余壓應(yīng)力在未變形區(qū)產(chǎn)生的彈性變形。在沖壓復(fù)雜形狀的時候，拉深壁起皺就是在模具型腔中形
2、成的褶皺。由于金屬板料在拉深壁區(qū)域內(nèi)相對無支撐，因此，消除拉深壁起皺比抑制法蘭起皺要難得多。我們知道在不被支撐的拉深壁區(qū)域中材料的外力拉深可以防止起皺，這可以在實踐中通過增加壓邊力而實現(xiàn)，但是運用過大的拉深力會引起破裂失效。因此，壓邊力必須控制在一定的范圍內(nèi)，一方面可以抑制起皺，另一方面也可以防止破裂失效。合適的壓邊力范圍是很難確定的，因為起皺在拉深零件的中心區(qū)域以一個復(fù)雜的形狀形成，甚至根本不存在一個合適的壓邊力范圍。為了研究起皺的原因，Yoshidaetal.發(fā)明了一個試驗，即：一張薄板延著對角的一個方向進行不均勻拉深。他們還提出了一個近似的理論模型，起皺的初始是
3、由于彈性變形導(dǎo)致橫向壓力發(fā)展成為不均勻的壓力場。Yuetal.用試驗和理論分析的方法來研究起皺問題。他們發(fā)現(xiàn)根據(jù)他們的理論分析，起皺發(fā)生在兩個環(huán)形的起伏處，而且試驗結(jié)果指出了4—6處起皺。Narayanasamy和Sowerby通過圓錐形凸模和半球形凸模的拉深來研究金屬板料的起皺。同時，他們也試圖整理防止發(fā)生起皺的特性參數(shù)。一個有斜度的方形盒，如圖1（a）所示，盒形件的每一個傾斜的拉深壁都與圓錐盒形件相似。拉深成形過程中，在拉深壁處的金屬板料是相對無支撐的，因此，褶皺是傾斜的。在目前的研究中，各種關(guān)于起皺的成型過程參數(shù)都被研究。在帶有階梯的方形盒件的研究中，如圖1（b
4、）所示，觀察到了另一種類型的起皺。在當前的研究中，為了得出分析的效果，實際生產(chǎn)用階梯形結(jié)構(gòu)的零件來研究。使用有限元方法可以分析出起皺的原因，并且可以使一個最優(yōu)的模具設(shè)計消除起皺現(xiàn)象。有限元分析使得模具設(shè)計在實際生產(chǎn)中更為合理化。（a）帶有斜度的方形盒件（b）帶有階梯的方形盒件圖11有限元模型模具的幾何結(jié)構(gòu)（包括凸模、凹模、壓邊裝置等等），通過使用CAD和PRO/ENGINEER來設(shè)計。使用CAD將3個節(jié)點或4個節(jié)點形成殼形的單體，進而在模型上形成網(wǎng)格體系。使用有限元模擬，模型被視為是剛性的，并且相對應(yīng)的網(wǎng)格僅僅可以定義模型的幾何形狀，不能對壓力進行分析。使用CAD所建
5、立的4個節(jié)點的殼形單體可以為板料創(chuàng)建網(wǎng)格體系。圖2給出了模型完全建立時的網(wǎng)格體系和用以成形帶有斜度的方形盒件的金屬板料。由于對稱的原因，僅僅分析了零件的1/4。在模擬過程中，金屬板料放在壓邊裝置上，凹模向下移動，夾緊板料。凸模向上移動，拉深板料至模具型腔。為了精確的完成有限元分析，金屬板料的實際壓力——拉力的關(guān)系需要輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)。從目前的研究來看，金屬板料的深拉深的特性參數(shù)已經(jīng)用于模擬。一個拉深的實驗已經(jīng)用于樣品的生產(chǎn)，并且沿著壓延方向和與壓延方向成45°和90°的方向切斷。平均的流動壓力σ可以通過公式σ=（σ0+2σ45+σ90）/4，計算出來，進而準確測量出實際
6、拉力，如圖2所示，以用于帶有斜度的方形盒件和帶有階梯的方形盒件的拉深。圖2目前研究中的所有模擬都在SGIIndigo2工作站使用有限元可調(diào)拉深程序完成。完成了用于模擬所需數(shù)據(jù)的輸入（假定凹模速度為10m/s，并且平均摩擦系數(shù)為0.1）。2帶有斜度的方形盒件的起皺2.1凸模間隙的影響為了研究凸模間隙對起皺的影響，現(xiàn)在分別用凸模間隙為20mm，30mm和50mm的帶有斜度的方形盒進行拉深模擬。在每次模擬拉深中，凹?？诓砍叽鐬?00mm固定不變，并且拉深高度均為100mm。在3次模擬中，均使用尺寸為380mm×380mm的方形板料，且板料厚度均為0.7mm，凹模對板料的壓力
7、——拉力關(guān)系，如圖3所示。圖.3模擬結(jié)果表明：三個有斜度的方形盒均發(fā)生了起皺現(xiàn)象，圖3給出了凸模間隙為50mm的方形盒的形狀。從圖3可以看出，起皺分布在拉深壁處，并且拉深壁鄰近的拐角處起皺現(xiàn)象尤為嚴重。經(jīng)分析，在拉深過程中，起皺是由于拉深壁處存在過大的無支撐區(qū)域，而且凸模頂部和凹?？诓块L度的不同是由于凸模間隙的存在。在凸模頂部與凹模之間的金屬板料的延伸變得不穩(wěn)定，是由于斷面壓力的存在。在壓力作用下，金屬板料的無約束拉深是在拉深壁處形成褶皺的主要原因。為了比較三個不同凸模間隙的試驗結(jié)果，需要引入兩個主應(yīng)力的比值β，β為εmin/εmax,εmin/εm
