1、西安航空职业学院毕业论文拉深过程模拟优化姓 名： 专 业： 航空电子 班 级： 完成日期： 指导教师: 摘要：在钣金件拉深生产中，设置工艺流程，制定拉深工艺参数很重要，工艺流程及拉深工艺参数不合理，会导致零件起皱或破裂。利用 PAM-STAMP 软件的数值模拟功能可以先对工艺参数进行优化，使工艺流程更趋合理。关键词：拉深工艺参数；有限元分析1 前言近年来，随着力学，特别是塑性有限元方法和计算机软硬件技术的迅速发展，以及冲压成形理论研究的不断深入，使得对冲压件进行模拟仿真成为可能。在计算机上模拟板料成形的全过程，预测成形过程中的拉裂、起皱、回弹等缺陷，还可以分析材料参数、模具参数、摩擦和润滑等边
2、界条件对成形性能的影响，帮助工艺人员及模具设计者预防和控制成形缺陷。因此利用计算机数值模拟对板料板料成形性能进行研究，可以提高设计的可靠性，减少模具制造及冲压工艺设计中问题，缩短生产准备周期。本文针对一个典型零件的结构特点，结合数值模拟软件 PAM-STAMP 对其成形过程进行模拟仿真，根据模拟结果得到合理的工艺参数，优化了工艺流程，成形出合格零件，节约试模、修模时间，缩短生产周期。2 零件信息及成形工艺产品材料 2024- O，料厚 0.8mm,该工序只成形零件的第一个弯边，即将第 2 个弯边展开，产品结构见及成形工序见图 1，要求一模两件。图 1 产品工序图3 反算零件毛坯利用 PAM-S
3、TAMP 软件中，inverse 反算功能计算出的毛坯，并根据工艺要求，优化后的毛坯形状如如图 2 所示图 2 零件毛坯形状4 有限元模型的建立有限元模型的建立主要包括板料、凹模、凸模和压边圈的创建，其中，利用 TOOL 工具编辑器，直接导入凹模和凸模，压边圈通过凹模派生，凹模与凸模间隙相对材料厚度 10%，模拟类型为双动拉深结构；并将优化后的毛坯导入，创建后的有限元模型如图 3 所示。图 3 有限元模型5 验证过程5.1 验证的模具及工艺参数需要通过软件模拟，主要确定模具圆角半径，拉深高度及压边力大小，具体情况如表 1所示。表 1 模具及工艺参数验证表序号 凹模半径 凸模半径 压边力 拉深高
4、度 备注1 R4 零件起皱破裂2 R6 零件起皱破裂3 R8R8 10KN 35零件起皱4 R8 R8 50KN 35 零件起皱5 R8 R8 10KN 40 零件起皱6 R8 R8 50KN 40 零件起皱7 R4 35 零件起皱破裂8 R8 R6 10KN 35 零件起皱破裂由上表可知，在保证零件不发生破裂的情况下，合理的参数为：凹模 R8，凸模 R8,压边力范围 10KN50KN，最大拉深高度值为 40。5.2 仿真结果5.2.1 板料厚度分布图，见图 4。模拟条件：凹模 R8，凸模 R8,压边力 10KN，拉深高度 40，云图显示底部圆角附近出现厚度减薄的现象，减薄率 16%小于极限值
5、 30%；厚度最大值达 1.3，出现在零件法兰盘豁口处，此区域位于零件有效区域外部，表明会加速对凸模和凹模的磨损，但不影响零件的最终成形。图 4 板料厚度分布图5.2.2 成形极限图-FLD 云图，见图 5。模拟条件：凹模 R8，凸模 R8,压边力 10KN，拉深高度 40。图 5 FLD 云图6 结论1) 拉深零件初始毛坯的要求较高，毛坯尺寸和形状不合适，在拉深过程中零件容易起皱和破裂。利用 PAM-STAMP 的反算功能，很容易确定出合理的毛坯尺寸和形状2) 利用 PAM-STAMP 的仿真功能，分别模拟各种不同拉深参数下的成形情况，对模拟结果进行比较，选择最优的成形参数，并优化了工艺流程，增加了模具设计的成熟度。致 谢感谢我的同学和朋友，在我写论文的过程中给予我了很多素材，还在论文的撰写和排版过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正!
