秦泗吉　邓　超　杨　莉　孔晓华　王耀华



圆锥形件拉深成形应力应变的直接积分解法

秦泗吉邓超杨莉孔晓华王耀华

燕山大学,秦皇岛,066004

摘要：针对圆锥形件的拉深成形，在平面应力和比例加载条件下，采用参数方程的方法分析得到了变形区应变的微分方程。可在圆锥形件的凸缘区、凹模圆角区及锥壁区分别根据应变微分方程，代入相应的边界条件，采用直接积分得到应力、应变解，将应用于轴对称平面内的积分解法推广至分析圆锥形件的拉深成形问题。在凸缘区，锥角等于0；在锥壁区，锥角等于一定值；在凹模圆角区，将圆角部分的弧段分成若干个微锥段，每一微锥段都可分别作为一个小的等锥角的锥环处理。采用该方法，不仅可以计算锥形件的拉深成形问题，而且可以计算曲面形状已知的一般轴对称曲面零件的成形问题。用直接积分法替代迭代法求解非线性方程，使求解过程大大简化。选取厚0.87mm的ST16板材进行了拉深成形实验，以板坯内层为测量面，测量了凸缘区、凹模圆角区和锥壁区的应变分布，理论计算结果与实验结果一致。

关键词：板材成形；圆锥形零件拉深；平面应力模型；直接积分解法

0引言

在板材冲压成形中,圆锥形件是典型的曲面类零件,在成形过程中既有径(经)向受拉、周向受压的拉深成形区域，一般又存在双向拉应力的胀形区域，在凹模圆角和凸模圆角区域还会产生弯曲变形。变形过程中，可能出现的两种失稳形式是破裂和起皱，其中,起皱失稳可能出现在凸缘区和悬空的锥壁区。……