文／范泽，张润辉，昝祥·合肥工业大学材料科学与工程学院

不同冲压速度对板料成形的影响

文／范泽，张润辉，昝祥·合肥工业大学材料科学与工程学院

普通曲柄机械压力机在工作时，其滑块的真实运动速度轨迹可以近似为一个正弦曲线。然而在大多数的有限元分析中为了提高计算效率和简化计算过程，往往采用的是恒定速度，且远大于真实情况下的虚拟冲压速度。这样不仅增加了偏离实际的惯性效应，而且无法准确的反映出速度的变化对成形过程的影响。

冲压速度是板料成形的重要工艺参数，在不同的冲压速度下材料达到不同的成形极限，并表现出不同的加工硬化特性。对于同一冲压零件，不同部位的材料所能承受的变形程度和变形速度也不尽相同。为研究真实冲压速度对板料成形质量的影响，本文以拉深同等高度的筒形零件为例，分别采用不同的真实冲压速度和恒定速度对其进行有限元模拟，研究不同冲压速度下成形过程中等效应力、应变及截面厚度的变化规律。

筒形件成形过程的有限元分析

模型的建立

圆筒件拉深是板料成形中一种非常典型的成形过程，图1给出了其成形零件的模具结构图，并据此为代表分析其成形过程。根据图1所示拉深筒形件的模具尺寸，建立有限元模型装配图（图2a）和坯料的有限元网格模型（图2b）。在分析中各部件均为三维壳模型，冲头、凹模和压边圈为解析刚体。对于圆形坯料，单元类型为可变形的4节点4边形壳单元（S4R），该单元类型具有沙漏控制和减缩积分控制特性。……