拉延筋过筋效应的仿真及试验研究

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本文以典型的拉延筋为研究对象,通过自制试验装置用以研究在冲压成形过程中板料末端通过拉延筋的约束阻力下降型趋势。通过查阅前人的研究成果以及对拉延筋作用机理的分析,选取了影响拉延筋约束阻力较为关键的四个结构参数,即拉延筋高度、拉延筋凸筋与凹槽配合间隙、拉延筋凹槽两侧圆角半径。由于拉延筋的截面形式多种多样,本文选取了工程实际中最为常用的半圆形拉延筋与矩形拉延筋为研究对象,本文完成的主要内容如下:  1.分析了拉延筋的作用机理,及运用相关理论构建了上述四种结构参数组合的有限元模型,设置了相关边界条件,并进行了有限元分析。  2.分别对半圆形拉延筋以及矩形拉延筋的主要结构参数采用了均匀设计的方案。通过对数值模拟结果的研究得出了板料分别通过半圆形拉延筋与矩形拉延筋时所受到的约束阻力随着板料末端位移的对应关系,即下降型趋势。并分析了选取的结构参数对约束阻力下降型趋势的影响。  3.设计了整套试验装置,包括工作原理的设计、结构的设计以及数据处理方法的确立等等,以及通过试验与数值模拟的结果对比研究,分析了仿真与试验存在的差异性,进而确立了板料末端所处半圆形与矩形拉延筋特征点所受到的约束阻力二阶响应面近似模型,并验证了响应面模型的可靠性,从而求解出了板料末端通过拉延筋的约束阻力下降型模型。为梯度拉延筋拟合下降型压边力提供了必要的数据与方法研究,以及为后续实际生产过程中的试模阶段打磨拉延筋凹槽来控制板料的流动情况提供了重要数据来源与参考价值。
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