球形件反复拉深成形有限元模拟及应力应变分析

采用Marc软件对球形件一次拉深成形和反复拉深成形工艺进行数值模拟,得到了成形过程中的应力-应变曲线。结果表明,反复拉深成形时,球底区径向应力远小于一次拉深成形,周向应力表现为压应力和较小的拉应力,使得球底区厚向应变明显小于一次拉深,且反复拉深次数越多,厚向应变越小。反复拉深成形可改变制品成形过程中的应力应变状态,抑制壁厚减薄,能够提高板材的成形极限。经3次反复拉深,可实现近似等壁厚成形。并设计成形实验模具,对球形件3次反复拉深成形工艺进行实验验证,成形出了质量良好的零件。

球形件反复拉深成形工艺有限元模拟及试验

提出了球形件反复拉深成形工艺,对该工艺进行了有限元模拟与试验验证。与一次拉深成形工艺进行了对比分析,结果表明:凹模圆角区与法兰区应力状态及大小基本相同,但在球底区,反复拉深时径向应力和周向应力都远小于一次拉深的应力,球底区径向应力和周向应力基本为压应力或很小的拉应力;反复拉深时球底区厚度方向应变明显减小,一次拉深、二次反复拉深、三次反复拉深成形的制品最薄点减薄率分别为0.189、0.122、0.049,三次反复拉深可实现近等壁厚制品的拉深成形。该工艺与筒底冷校形工艺相结合,可实现近等壁厚深筒形零件的拉深成形。