张思良

（济南大学 机械工程学院，山东 济南 250022）

筒形件拉深压边力区间的理论确定

张思良

（济南大学 机械工程学院，山东 济南 250022）

本文建立了筒形件拉深的力学模型，运用能量法推导出筒形件拉深过程中抑制起皱的最小压边力与拉深高度的关系，通过压边力诱发的拉深力和材料的承受极限，推导出抑制拉裂的最大压边力与拉深高度的关系。通过案例，给出了筒形件拉深的合适压边力区间。

拉深；筒形件；压边力；起皱；破裂

拉深是板材冲压成形过程中的重要工序。拉裂和起皱是冲压零件成形的主要失效形式[1]。施于庆[2]等学者提出在零件拉深时存在一个压边力区间，压边力过小容易导致起皱，过大则容易导致破裂。

在实际冲压生产过程中经常依赖经验公式来确定压边力，但由于考虑因素少，依据经验成分比较大，故而精度比较低。因此有必要对压边力进行更精确的计算，为实际生产中压边力的确定提供一个合适的区间。同时压边力区间的确定能为变压边力提供理论基础，有效减少拉深次数，节省生产成本[3-4]。

1 抑制起皱的最小压边力

法兰起皱主要有三种能量的变化。波纹隆起的弯曲功Uw，周长缩短切向应力释放的能量Uθ，压边力消耗的功UQ。

在临界状态下，满足能量守恒定律：

1.1 筒形件拉深时的力学模型

假定法兰起皱后波纹表面的模型如图1所示。

由此建立法兰区域内一个单波起皱的数学模型，如图2所示，并由此建立起皱数学表达式。……