基于正反向模拟的无凸缘拉深坯料优化设计

• 作 者: 张燕琴
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 拉深件 拉深件优化设计 优化设计受力状态 受力状态生产成本 生产成本

合理的坯料形状有助于改善拉深件的应力应变状态和侧壁各部位的受力状态,提高极限拉延率,显著地提高拉深成形性能,获得厚度变化均匀的高质量拉深件；另一方面也可以节省材料,甚至可能免去后续的修边工艺,大大降低生产成本。
目前,人们已经提出很多确定合理坯料的方法,经验法、滑移线法、几何映射法、理想成形法、模拟法及边界元法是几种典型的确定坯料形状的方法。
本研究首先通过分别采用方料、多边形料和逆算法展开料,在相同条件下成形,研究坯料形状对产品成形性能的影响。接着研究无凸缘低盒形件在不同转角半径r、不同成形高度H、不同摩擦f、不同凸模圆角半径rp及不同凹模圆角半径rd对坯料形状的影响,通过比较无凸缘低盒形件的手册计算坯料、逆算法展开坯料及正向模拟修正坯料的成形结果,总结坯料形状的规律,提出并验证修正,为运用到其他复杂零件的坯料展开上提供参考。
最后通过实验测定材料参数,运用正反向模拟相结合的方法进行复杂零件坯料形状的优化设计,即首先采用逆算法得到产品的坯料,再通过正向模拟来修正坯料的尺寸,使坯料的尺寸进一步接近真实的坯料尺寸,从而减少调模次数。
本研究课题来源于2006年广东省工业攻关计划项目(2004A11403002)“车身覆盖件模具设计制造成套技术的开发”。该项目为了实现产品坯料的优化设计,采用正反向模拟相结合的方法研究了无凸缘低盒形件的坯料规律,并将此方法运用于复杂产品的坯料设计上,大大提高了复杂产品坯料的设计精度,减少了调模次数。