论文部分内容阅读
随着汽车工业的发展,人们对汽车安全性能和节能环保的要求越来越高,这使得采用高强度钢板代替普通钢板成为必然趋势。但高强钢由于强度高使其成形性变差,特别是在拉深成形过程中,易引起模具和工件表面的粘合、磨损等缺陷,即产生拉深粘模现象,严重降低了模具使用寿命和工件表面质量。本文结合国家自然科学基金项目(51175445),对高强度钢无凸缘方盒拉深粘模产生的位置进行了研究,力求为减小或消除汽车用高强度钢板拉深粘模现象提供科学依据。本文首先分析了无凸缘方盒拉深成形的特点,然后以工件的相对磨损量和对应模具位置的相对粘模量作为评判指标,判断高强度钢板方盒拉深成形过程中粘模产生的初始位置,建立了考虑接触压力、滑行距离、等效表面硬度和工件表面粗糙度变化的粘模位置预测模型。利用Deform3D软件对高强度钢DP780无凸缘方盒形件拉深成形进行有限元模拟,获得了成形过程中的接触压力、滑行距离(有接触压力)等参数,将模拟结果应用于粘模位置预测模型,预测出无凸缘方盒形件拉深成形粘模初始位置。预测结果表明,粘模最先发生在凹模底部而非凹模圆角处,且主要位于底部转角与直边交界区附近。在此基础上,分析了毛坯形状、凸凹模间隙、凹模高度、凹模圆角半径等条件对粘模位置和粘模量的影响,并提出了改善和预防粘模的一些建议。最后,设计了相应的无凸缘方盒拉深成形模具,研究了凸凹模间隙对粘模位置的影响。实验结果表明:粘模最先发生在凹模底部直边与转角交界区附近区域,与模拟预测结果基本一致,且随着拉深次数的增加,粘模越明显并逐渐向凹模上方扩展;凸凹模间隙对粘模初始位置无影响,只改变了粘模的严重程度,间隙越小,粘模越明显,验证了粘模位置预测模型的可行性和有限元模拟的可靠性。