BW Professional Cutter Expert www.tool-tool.com

Bewise Inc. www.tool-tool.com Reference source from the internet.

作者：湖北工业大学 夏露 黄晋 张友寿

影响金属板料拉延成形的因素很多，如模具的形状、材料性能、毛坯形状和尺寸、边界条件、模具和板料之间的摩擦和润滑等[1,2]。因此，在金属板料成形工艺设计时就要综合考虑上述各个因素的影响。然而，由于对工件在拉延成形过程中的变形特点和流动规律缺乏全面的了解，往往难以加工出高质量的工件;另外，对于工件中的缺陷也缺乏科学的预测手段 [3~5]。近年来，随着计算机技术的飞速发展，以及有限元方法的成熟，数值模拟技术在板料成形中得到广泛应用[6]。本文采用动力显示有限元板料软件 Dynaform，以油箱外壳为例，研究了板料的厚向异性系数r和硬化指数n对零件拉延成形性能的影响。
1 有限元分析模型的建立
本文导入tank.nas文件[7]后，按照正装式双动拉延成形模具规则，利用Dynaform前处理系统建立三维几何模型，如图1所示，图中板坯共划分了3029个单元和3091个节点，计算使用的单元类型为基于薄壳经典理论，采用非线性材料模型和沙漏粘性阻尼的四节点四边形 Belytschko-Tsay非线性薄壳单元。材料选用具有各向异性性质的三参数Barlat-Lian材料模型，接触类型为描述了位移和速度边界条件的form one way s.to s.算法模型，接触点采用全局搜索。接触静、动摩擦系数均为0.11，材料弹性模量为2.07×105MPa，泊松比为0.28，板料厚度为0.8mm，上压料面虚拟运行速度为2000mm/s，行程30.26mm，终止时间为0.016504s，凸模虚拟运行速度为5000mm/s，行程 156.74mm，上压料面压边力为200000N，起始时间为0.016504s。

图1 有限元单元网格模型

2 数值模拟分析
2.1 厚向异性系数对成形性能的影响
拉延成形时对成形性能的考察可以通过对拉延方向最大应力和最小厚度来进行。一般来说，当最大应力过大，超过材料的强度极限时，就会发生拉裂现象; 当最小厚度太小，即减薄量太高时，越容易拉裂。在此，分别选取厚向异性系数r=1.65、1.85、2.05，通过对Z方向最大应力和最小厚度的模拟，研究厚向异性系数对拉延成形性能的影响。模拟结果见图2、图3。

图2 厚向异性系数对Z方向应力场及最大应力的影响

图3 厚向异性系数对厚度分布云图及最小厚度的影响

从图2可以看出，最大应力都出现在凹模圆角下方的直壁部分，此处在拉延过程中容易出现拉裂。随着厚向异性系数的增大，最大应力逐渐增大，但增幅不大。
从图3可以看出，最大减薄出现在与凸模圆角对应的部位，在拉延过程中也容易出现拉裂。随着r值的增大，最小厚度逐渐增加，这就意味着r值越大，板料越不容易在厚度方向上变形，也就是越不容易变薄或增厚，因此，若增大r值，使板料易于在宽度方向变形，则可减少起皱，有利于拉延进行和产品质量的提高。同样，增大r值，材料受拉时，厚度不易变薄，因而也不易产生拉裂。
由模拟结果可知，增大r值尽管使Z向最大应力增大，但同时也使板料最小厚度增加，而且后者增幅远大于前者，因此，增大厚向异性系数r可提高板料的拉延成形性能。
2.2 硬化指数对成形性能的影响
分别选取硬化指数n=0.18、0.20、0.22，通过对Z方向最大应力和最小厚度的模拟，研究硬化指数对拉延成形性能的影响。限于篇幅，本文在此仅给出硬化指数n对Z向最大应力和最小厚度影响的曲线图，如图4所示。

图4 硬化指数n对Z向最大应力和最小厚度的影响

由图4可以看出，随着硬化指数n的增加，最大应力逐渐减小，而且，板料最小厚度逐渐增加，这就是说板料越容易拉延成功，即拉延性能越好。模拟结果也可以很直观的看出，n对拉延成形的影响明显，高的硬化指数有利于提高拉延成形性能。
3 小结
(1)增大厚向异性系数r尽管使拉延方向最大应力有所增加，但能够使板料最小厚度明显增大，对拉延成形有利。
(2)增大硬化指数n不仅减小拉延方向最大应力，同时还使板料最小厚度明显增大，能明显提高板料拉延成形性能。
参考文献
[1]ZHANG Yang, ZHANGLian-hong , LI Shuang-yi .Sheet Metal Forming Simulation and Its Application in Stamping Process of Automobile Panels[J], Transactions of Tianjin University, 2002,Vol.8.No4:169~272.
[2]林淑霞，张国强，王锐等，大型覆盖件成形中板料形状的影响[J]，模具技术，2003(6)：41~42.
[3]Qunqiang FU, Wei ZHU, Zhiliang ZHANG. Effect of Variable Blank Holder Force on Rectangular Box Drawing Process of Hot-galvanized Sheet Steel[J]. J. Mater. Sci. Technol. 2005,Vol.21 No.6:909~913.
[4] ]但文蛟,王耘,胡树根等.板料成形CAE技术[J].模具技术,2002,(3):37～39.
[5]林忠钦,李淑慧,于忠奇等著.车身覆盖件冲压成形仿真[M],2005,1.
[6]衡猛，周建忠，板料成形中有限元模拟技术的应用[J]，电加工与模具，2004(2)：49~51.
[7]陈文亮,材料成形CAE分析教程[M],机械工业出版社,2005.(end)

歡迎來到Bewise Inc.的世界，首先恭喜您來到這接受新的資訊讓產業更有競爭力，我們是提供專業刀具製造商，應對客戶高品質的刀具需求，我們可以協助客戶滿足您對產業的不同要求，我們有能力達到非常卓越的客戶需求品質，這是現有相關技術無法比擬的，我們成功的滿足了各行各業的要求，包括：精密HSS DIN切削刀具、協助客戶設計刀具流程、DIN or JIS 鎢鋼切削刀具設計、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 航太切削刀具,NAS航太刀具設計、超高硬度的切削刀具、醫療配件刀具設計、複合式再研磨機、PCD地板專用企口鑽石組合刀具、粉末造粒成型機、主機版專用頂級電桿、PCD V-Cut刀、捨棄式圓鋸片組、粉末成型機、主機版專用頂級電感、’汽車業刀具設計、電子產業鑽石刀具、木工產業鑽石刀具、銑刀與切斷複合再研磨機、銑刀與鑽頭複合再研磨機、銑刀與螺絲攻複合再研磨機等等。我們的產品涵蓋了從民生刀具到工業級的刀具設計；從微細刀具到大型刀具；從小型生產到大型量產；全自動整合；我們的技術可提供您連續生產的效能，我們整體的服務及卓越的技術，恭迎您親自體驗！！

BW Bewise Inc. Willy Chen willy@tool-tool.com bw@tool-tool.com www.tool-tool.com skype:willy_chen_bw mobile:0937-618-190 Head &Administration Office No.13,Shiang Shang 2nd St., West Chiu Taichung,Taiwan 40356 http://www.tool-tool.com / FAX:+886 4 2471 4839 N.Branch 5F,No.460,Fu Shin North Rd.,Taipei,Taiwan S.Branch No.24,Sec.1,Chia Pu East Rd.,Taipao City,Chiayi Hsien,Taiwan

Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS  DIN Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、NAS986 NAS965 NAS897 NAS937orNAS907 Cutting Tools,Carbide end mill、disc milling cutter,Aerospace cutting tool、hss drill’Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Compound Sharpener’Milling cutter、INDUCTORS FOR PCD’CVDD(Chemical Vapor Deposition Diamond )’PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) ’Core drill、Tapered end mills、CVD Diamond Tools Inserts’PCD Edge-Beveling Cutter(Golden Finger’PCD V-Cutter’PCD Wood tools’PCD Cutting tools’PCD Circular Saw Blade’PVDD End Mills’diamond tool. INDUCTORS FOR PCD . POWDER FORMING MACHINE ‘Single Crystal Diamond ‘Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’ PCD (Polycrystalline diamond) ‘Frese’POWDER FORMING MACHINE’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、Staple Cutter’PCD diamond cutter specialized in grooving floors’V-Cut PCD Circular Diamond Tipped Saw Blade with Indexable Insert’ PCD Diamond Tool’ Saw Blade with Indexable Insert’NAS tool、DIN or JIS tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills’end mill grinder’drill grinder’sharpener、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.

Bewise Inc. www.tool-tool.com

ようこそＢｅｗｉｓｅ　Ｉｎｃ.の世界へお越し下さいませ、先ず御目出度たいのは新たな

情報を受け取って頂き、もっと各産業に競争力プラス展開。

弊社は専門なエンド・ミルの製造メーカーで、客先に色んな分野のニーズ、

豊富なパリエーションを満足させ、特にハイテク品質要求にサポート致します。

弊社は各領域に供給できる内容は：

（１）精密ＨＳＳエンド・ミルのＲ＆Ｄ

（２）Carbide Cutting tools設計

（３）鎢鋼エンド・ミル設計

（４）航空エンド・ミル設計

（５）超高硬度エンド・ミル

（６）ダイヤモンド・エンド・ミル

（７）医療用品エンド・ミル設計

（８）自動車部品＆材料加工向けエンド・ミル設計

弊社の製品の供給調達機能は：

（１）生活産業～ハイテク工業までのエンド・ミル設計

（２）ミクロ・エンド・ミル～大型エンド・ミル供給

（３）小Ｌｏｔ生産～大量発注対応供給

（４）オートメーション整備調達

（５）スポット対応～流れ生産対応

弊社の全般供給体制及び技術自慢の総合専門製造メーカーに貴方のご体験を御待ちしております。

Bewise Inc. talaşlı imalat sanayinde en fazla kullanılan ve üç eksende (x,y,z) talaş kaldırabilen freze takımlarından olan Parmak Freze imalatçısıdır. Çok geniş ürün yelpazesine sahip olan firmanın başlıca ürünlerini Karbür Parmak Frezeler, Kalıpçı Frezeleri, Kaba Talaş Frezeleri, Konik Alın Frezeler, Köşe Radyüs Frezeler, İki Ağızlı Kısa ve Uzun Küresel Frezeler, İç Bükey Frezeler vb. şeklinde sıralayabiliriz.

BW специализируется в научных исследованиях и разработках, и снабжаем самым высокотехнологичным карбидовым материалом для поставки режущих / фрезеровочных инструментов для почвы, воздушного пространства и электронной индустрии. В нашу основную продукцию входит твердый карбид / быстрорежущая сталь, а также двигатели, микроэлектрические дрели, IC картонорезальные машины, фрезы для гравирования, режущие пилы, фрезеры-расширители, фрезеры-расширители с резцом, дрели, резаки форм для шлицевого вала / звездочки роликовой цепи, и специальные нано инструменты. Пожалуйста, посетите сайт  www.tool-tool.com  для получения большей информации.

BW is specialized in R&D and sourcing the most advanced carbide material with high-tech coating to supply cutting / milling tool for mould & die, aero space and electronic industry. Our main products include solid carbide / HSS end mills, micro electronic drill, IC card cutter, engraving cutter, shell end mills, cutting saw, reamer, thread reamer, leading drill, involute gear cutter for spur wheel, rack and worm milling cutter, thread milling cutter, form cutters for spline shaft/roller chain sprocket, and special tool, with nano grade. Please visit our web  www.tool-tool.com  for more info.