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來(lái)源：工程管理與技術(shù)

作者：王　玥

（重慶長(zhǎng)征重工有限責(zé)任公司，重慶４０００８３）

其成形狀態(tài)分析結(jié)果如圖６所示。

在Ｙ軸方向可能受到不均勻拉應(yīng)力Ｆ使得開(kāi)口處板料在成形時(shí)候向Ｙ軸縮進(jìn)，經(jīng)測(cè)量縮進(jìn)量約為３０ｍｍ，未能達(dá)到拉深件的尺寸要求，所以需要在開(kāi)口處延伸板料長(zhǎng)度，又因不能控制其縮進(jìn)長(zhǎng)度，為確保開(kāi)口處的精確尺寸，需要再留出一定的修邊余量。

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圖６　拉深模型圖

3.3.2Ａ２方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在Ａ１板坯的基礎(chǔ)上，在開(kāi)口處將板料向外延伸５０ｍｍ，３０ｍｍ作為板料向內(nèi)縮進(jìn)的補(bǔ)償，２０ｍｍ作為切邊余量，同時(shí)凸凹模以及壓邊圈也相應(yīng)向外延伸５０ｍｍ，Ａ２板坯外形如圖７所示，其尺寸為：４０９ｍｍ×４９６ｍｍ。

圖８所示為Ａ２矩形板料拉深成形后的拉深狀態(tài)以及其成形極限圖，由圖知，開(kāi)口處的尺寸問(wèn)題已解決，但仍存在嚴(yán)重起皺現(xiàn)象，以及未充分拉深現(xiàn)象。

由于該拉深件的拉深高度不同，且拉深高度較高一側(cè)開(kāi)口，而拉深高度較淺一端封閉，容易沿斜面方向產(chǎn)生拉應(yīng)力，造成開(kāi)口處板料沿切向流動(dòng)，造成切向壓縮失穩(wěn)起皺。

同時(shí)，矩形板料前后寬度一樣，在變形過(guò)程中前端拉深高度較小部分由于壓邊面積相對(duì)開(kāi)口處拉深高度較大部分壓邊面積大，所以前端板料的進(jìn)料阻力較大，同時(shí)造成沿斜面的不均勻拉應(yīng)力增大，因此前端成形質(zhì)量較好，而開(kāi)口處成形質(zhì)量較差。

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3.3.3Ａ３方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在圖３所示展開(kāi)板坯的基礎(chǔ)上通過(guò)相切生成等腰梯形板坯如圖９中輪廓１所示，同樣在開(kāi)口邊向處延伸５０ｍｍ，其余三邊向外擴(kuò)展４５ｍｍ，如圖９中輪廓２所示，其尺寸為：３３２ｍｍ×４３５ｍｍ×４９６ｍｍ。

圖１０所示為Ａ３梯形板料拉深成形后的拉深狀態(tài)以及其成形極限圖。

如圖所示，開(kāi)口處嚴(yán)重起皺區(qū)域以及未充分拉深區(qū)域已明顯減小，但仍然存在，同時(shí)在臺(tái)階處處出現(xiàn)少量未拉深。

梯形板料改善了矩形板料在成形過(guò)程中由于拉深高度不同而造成的前后壓邊面積相差較大的缺陷，同時(shí)上述不均勻拉應(yīng)力也因前端壓邊面積的減少而減少，進(jìn)而優(yōu)化了開(kāi)口處的起皺缺陷，但同時(shí)由于壓邊面積的減少使板料流動(dòng)的摩擦阻力減少，使得臺(tái)階處出現(xiàn)未拉深缺陷。

3.3.4Ａ４方案及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

Ａ４是在上述梯形板料Ａ３以及展開(kāi)板料的基礎(chǔ)上切角，如圖１１所示，切角尺寸為（７４ｍｍ×１０５ｍｍ）。

圖１２所示為Ａ４切角板料拉深成形后的拉深狀態(tài)以及其成形極限圖。

由圖可知，開(kāi)口處的嚴(yán)重起皺現(xiàn)象已經(jīng)完全消失，未充分拉深區(qū)域較前兩種方案也有所減少，臺(tái)階處仍存在少量未充分拉深區(qū)域。

Ａ４板料在Ａ３梯形板料切角，進(jìn)一步縮小了前后變形過(guò)程中的壓邊面積差，最終選擇Ａ４板料，并進(jìn)一步優(yōu)化。

3.3.5優(yōu)化Ａ４方案

增加摩擦系數(shù)為0.13，進(jìn)一步增大開(kāi)口處板料的進(jìn)料摩擦力，其拉深結(jié)果如圖１３所示，開(kāi)口處以及臺(tái)階處的未充分拉深部分已經(jīng)消失，僅在開(kāi)口處有少許起皺趨勢(shì)并由其成形極限圖可知各部位的應(yīng)變只均在ＦＬＤ的成形安全區(qū)內(nèi)。

４　結(jié)論

（１） 以反向模擬法展開(kāi)板料原理為基礎(chǔ)，利用ｅｔａ／ＤＹＮＡＦＯＲＭ軟件中 ＭＳＴＥＰ模塊將零件展開(kāi)可較準(zhǔn)確的計(jì)算出其板坯外形尺寸并為拉深件的初始板料形狀設(shè)計(jì)提供參考。

板料形狀尺寸對(duì)拉深件成形質(zhì)量有著重要影響，板料的壓邊面積的大小決定板料流動(dòng)阻力的大小，進(jìn)而決定最終成形質(zhì)量。

對(duì)于拉深高度不同且高度較高一端開(kāi)口的拉深件，沿坡度方向板坯出現(xiàn)縮回現(xiàn)象，需在其開(kāi)口部分增加補(bǔ)縮量，并盡量縮小拉深高度較小一端的板料壓邊面積，減小沿斜面的不均勻拉應(yīng)力進(jìn)而避免其引起的開(kāi)口處的嚴(yán)重起皺現(xiàn)象，最終選用Ａ４板料方案。

適當(dāng)增加摩擦系數(shù)可有效去除拉深深度較高處的未充分拉深現(xiàn)象。

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