吉林大学
材料科学与工程学院
材料成型及控制工程专业
（锻压）
综合实验
题 目：圆筒形件最小拉深系数测定及拉深过程模拟分
析
学 号:43090919 姓 名:崔如坤
指导老师:程万军、李欣、张志强
时间：2013年3月3日——2013年3月23日
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目录
一、实验过程报告 ......................................................................................................................................... 1
1、实验目的 ........................................................................................................................................... 1 2、实验内容 ........................................................................................................................................... 1 3、实验用具 ........................................................................................................................................... 1 4、实验步骤 ........................................................................................................................................... 1 5、实验材料（08AL）性能分析 .......................................................................................................... 2 6、影响材料冲杯实验结果的因素 ....................................................................................................... 2 7、实验数据 ........................................................................................................................................... 2 二、用DYNAFORM软件模拟实验过程中的拉深试件 ............................................................................ 3
1、创建三维模型 ................................................................................................................................... 3 2、数据 ................................................................................................................................................... 3
(1) 创建DYNAFORM数据库 ........................................................................................................... 3 (2)导入模型 ................................................................................................................................... 3 (3) 参数设定 ................................................................................................................................. 4 3、网格划分 ........................................................................................................................................... 5 4、网格检查及网格修补 ....................................................................................................................... 6 5、自动设置 ........................................................................................................................................... 7
(1) 初始设置 ................................................................................................................................. 7 (2) 定义板料零件“BAN50” ..................................................................................................... 8 (3) 定义凹模零件“AOMO”、凸模零件“TUMO” ..................................................................... 10 (4) 定义压边圈零件“YBQ” ................................................................................................... 10 (5) 工模具初始定位设置 ........................................................................................................... 11 (6) 工模具拉伸行程参数设置 ................................................................................................... 12 (7) 工模具运动规律的动画模拟演示 ....................................................................................... 12 (8) 提交LS-DYNA进行求解计算 ............................................................................................... 13 6、后置处理 ......................................................................................................................................... 14 7、模拟结果分析 ................................................................................................................................. 15
(1) 零件的最终外形图 ............................................................................................................... 15 (2) 最终零件的壁厚变化分布图 ............................................................................................... 15 (3) 最终零件的FLD图 ............................................................................................................... 16 (4) 最终零件平均应力分布图 ................................................................................................... 16 8、实验结果模拟分析 ......................................................................................................................... 17
(1) 不同直径毛坯的成形极限图 ............................................................................................... 17 (2) 不同直径毛坯的厚度分布图 ............................................................................................... 19 (3) 不同直径毛坯的平均应力分布图 ....................................................................................... 21 (4) 模拟实验结果表 ................................................................................................................... 23
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一、实验过程报告
1、实验目的
（1）掌握最小拉深系数的测定方法。 （2）认识起皱、拉裂现象及其影响因素。
（3）熟悉掌握dynaform软件操作方法，熟悉板料成形模拟原理。
2、实验内容
（1）拉深系数m是每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前坯料（或工序件）直径的比值。由公式m=d/D计算。由上式可以看出，m值越小，表明拉深前后的直径差越大，也就是该次工序的变形度越大。如果拉深系数m值取得过小，就会使拉深件起皱、拉裂或严重变薄超差。因此拉深系数有一个客观的界限，这个界限就叫极限拉深系数。 （2）本次实验是测定材料的最小拉深系数。 （3）拉深件的质量问题主要是起皱和拉裂。
（4）板料在拉深时，变形区的失稳会导致起皱。材料起皱时会增大拉深力、降低拉深件质量，有时会损坏模具和设备。影响起皱的主要因素有：坯料的相对高度t/D，拉深系数。
（5）圆筒件在拉深时还有可能因径向力而拉裂。产生拉裂的原因可能是由于凸圆起皱时使径向拉应力σρ增大；或者是压边力过大，使σρ增大，或者是变形程度增大。
3、实验用具
（1）材料试验机。
（2）实验模具：凸模直径dp=34.76mm 凸模圆角半径r=2mm 凹模直径Dd=36.92mm （3）试样：to=0.8~1.2mm的钢板、铝板等。 （4）工具：卡尺、圆规和铁剪等。 （5）实验地点：材料馆243教室。
4、实验步骤
（1）将剪下的圆形试片夹紧在凹模和压边圈之间，并保证试片与凹模中心重合。 （2）放入凸模，然后将整个实验模具放置在材料试验机的工作台面上。
（3）启动试验机慢慢加压，注意观察压力指针的移动，当指针从最大压力值开始回转时，应立即关闭电源打开回程阀门。
（4）放下实验模具，取出实验试片检查。
（5）试片侧壁无拉破现象，应加大试样直径否则，应减小试片直径。
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