文/魏良庆，蔡友莉，乔旭安·重庆科创职业学院机电工程学院

通过数值模拟对半球形件拉深压边力进行优化

文/魏良庆，蔡友莉，乔旭安·重庆科创职业学院机电工程学院

针对半球形零件，利用有限元分析软件Dynaform研究了不同恒定压边力对拉深件成形质量的影响，确定了压边力的安全区域。

拉深件的成形质量受诸多因素的影响，包括拉深模具参数、板料的力学性能、压边力、成形温度、成形速度等。在拉深过程中，由于起皱和拉裂的影响，压边力是一个非常重要的工艺参数。在很多情况下，通常需要压边装置产生合适的压边力以防止工件出现上述质量问题。特别是对于复杂曲面零件，拉深时，板料处于悬空状态，所需要的压边力往往不是恒定的，如果拉深时采用恒定的压边力，零件很难成形，质量难以保证。因此，在这种情况下，采用变压边力拉深就显得非常必要。

本试验以半球形拉深件为例，采用有限元分析软件Dynaform对工件的成形性能进行了分析，研究了不同压边力控制曲线对工件成形质量的影响。

有限元模型的建立及参数设置

板料

本试验选用的仿真材料为低碳钢（DC 01），料厚1.0mm。DC 01的性能参数见表1。

表1 DC 01的性能参数

有限元模型

图1是用Dynaform软件建立的半球形件拉深有限元模型，它包括凸模、凹模、板料以及压边圈。凹模直径Dd=103mm、凹模圆角半径Rd=7mm、凸模直径Dp=100mm，板料毛坯直径D0=200mm、板料厚度t=1mm、拉深高度H=70mm、拉深速度ν=50mm/s、摩擦系数μ=0.125。

图1 有限元模型

设定恒定压边力时，通过经验公式计算出理论防皱临界压边力值为62kN。……