目錄TOC\o"1-5"\h\z摘要1Abstract2\o"CurrentDocument"0文獻綜述30.1汽車工業的現狀30.2汽車覆蓋件現狀30.2.1汽車拉伸模的設計必要性30.2.2設計水平40.2.3理論研究水平40.2.4制造水平4\o"CurrentDocument"0.3今后的發展方向50.3.1標準化發展50.3.2智能化方向發展50.3.3聯盟化發展6\o"CurrentDocument"0.4結語6\o"CurrentDocument"1引言7\o"CurrentDocument"2零件分析72.1零件的生產綱領72.2接線盒產品的工藝分析7\o"CurrentDocument"3沖壓工藝方案的分析與確定7\o"CurrentDocument"3.1接線盒拉伸工藝的計算83.1.1選取修邊余量/h。8假象毛坯直徑（了r底）8\o"CurrentDocument"毛坯長度L8\o"CurrentDocument"毛坯寬度K8毛坯半徑83.1.6毛坯的形狀如圖1所示83.1.7拉伸次數的確定n93.1.8確定工序件形狀和尺寸9\o"CurrentDocument"3.2.確定沖壓工藝方案10\o"CurrentDocument"4.模具結構形式的選擇11\o"CurrentDocument"4.1工序一的模具結構形式114.1.1定位裝置114.1.2卸料及頂件裝置114.2工序二的模具結構設計114.2.1結構形式114.2.2推件裝置124.2.3導向裝置124.3工序三的模具結構形式124.3.1結構形式124.3.2推件裝置124.3.3導向裝置134.4工序四的模具結構設計134.4.1結構形式134.4.2定位裝置134.4.3卸料與頂件裝置13\o"CurrentDocument"5計算各工序沖壓力、選擇壓力機135.1工序一：［落料與沖底孔復合］145.1.1沖裁力的計算145.1.2壓力機的選擇14\o"CurrentDocument"5.2工序二：［一次拉伸］155.2.1拉伸力的計算155.2.2壓力機的選擇155.3工序三：［二次拉伸］155.3.1拉伸力的計算155.3.2壓力機的選擇165.4工序四：［沖邊緣孔］175.4.1沖裁力的計算175.4.2壓力機的選擇175.5工序五：［切邊］185.5.1沖裁力的計算185.5.2壓力機的選擇18\o"CurrentDocument"6設計沖模及其主要零部件196.1工序一［落料與沖底孔復合］196.1.1模具工作部分尺寸的計算196.2工序二［一次拉伸］216.2.1首次拉伸模的圓角半徑216.2.2首次拉伸單邊間隙216.2.3首次拉伸凹模工作尺寸226.3工序三［二次拉伸］226.3.1二次拉伸直邊區單邊間隙226.3.2二次拉伸圓角區單邊半徑226.3.3二次拉伸模圓角半徑226.3.4凸、凹模工作部分的尺寸和公差。226.3.5末次拉伸凸凹模尺寸與公差。236.3.6壓邊圈的采用及其類型236.4工序四［沖邊緣孔］236.5工序五［切邊］24\o"CurrentDocument"7.沖模零件加工和裝配的技術要求257.1沖模零件常用配合種類257.2沖模零件的尺寸要求267.3沖壓模具裝配技術要求267.3.1沖模外觀和安裝尺寸要求277.3.2沖模裝配技術要求27\o"CurrentDocument"8基于DYNAFORM的仿真模擬278.1板料成形缺陷28\o"CurrentDocument"DYNAFORM軟件介紹29\o"CurrentDocument"DYNAFORM拉深模擬及結果分析29模擬參數的確定30模擬結果30\o"CurrentDocument"9結論31\o"CurrentDocument"參考文獻32致謝錯誤！未定義書簽。接線盒拉伸模設計及仿真模擬XXXXX大學XXXXX學院，XXXXXXXX摘要：本文以接線盒為例，介紹了拉伸模具設計的詳細步驟，同時，以pro/e軟件為基礎進行三維造型設計，然后基于DYNAFORM軟件進行模擬仿真，使開發出的模具更加符合拉伸實際。關鍵詞：接線盒；拉伸模；仿真模擬TheDesignoftheDrawingDiesMoldforjunctionboxandits

SimulationRANXIANJUNCollegeofEngineeringandTechnology,SouthwestUniversity,Chongqing400715,ChinaAbstract：Basedonthejunctionbox,thispaperintroducesthedetailedstepstodesigntheDrawingDieMold.Meanwhile,it's3Dmoldingdesignsisbasedonthepro/esoftware.Then,basedonDYNAFORMtosimulate,itismoreaccordingwithit'srealityKeyWords:junctionbox;DrawingDies;Simulation0文獻綜述0.1汽車工業的現狀根據汽車工業協會的統計，2009年中國全年累計生產汽車1379.10萬輛，同比增加48.3%；銷售汽車1364.48萬輛，同比增長46.2%，相較我國2002年汽車銷售同比增長37%的歷史記錄高出近10%。同時，國內自主品牌銷售也有較大幅度提升，自主品牌乘用車銷售457.7萬輛，占乘用車銷售市場的44.3%；轎車銷售中，自主品牌共銷售近221.73萬輛，占轎車市場29.7%，市場份額同比提高近4%。汽車工業的迅速發展，車型的快速更新換代，要求汽車制造商能夠在很短的時間內研究、開發并制造出高質量的汽車。而國內目前車身覆蓋件的制造卻直接制約著新車型的開發。其原因就是覆蓋件模具設計水平較低，周期很長，對于一些較復雜的零件甚至設計不出合格的模具。這顯然不能適應汽車工業快速發展的需要，因此近年來覆蓋件拉伸模成了研究的熱點，并且取得了許多可喜的成績，但仍存在許多問題。與此同時，一些工業發達國家的汽車、鋼鐵集團也在大力研究汽車覆蓋件拉伸模的設計，取得的許多成績非常值得我們借鑒。0.2汽車覆蓋件現狀0.2.1汽車拉伸模的設計必要性隨著汽車技術的發展，全球市場的一體化行程，汽車拉伸模的競爭十分激烈，產品的開發速度如今成為市場競爭的主要矛盾。在這種情況下，對于汽車企業來說，能否自主快速的實現沖壓產品開發（快速的設計和制造沖模）的能力，成為了汽車企業在全球競爭中的制勝的法寶。同時，汽車企業為了滿足日益變換的用戶需求，又要求沖模制造技術有較強的靈活性，能夠以小批量甚至單件生產，但不增加或較少增加產品的成本⑹。因此，沖壓產品開發的速度和制造技術的柔性就變得十分關鍵了，這在汽車制造業種尤其顯得突出，汽車制造商為了能夠滿足廣大用戶對汽車品種及款式日益增長的要求，必須不斷地開發汽車新品種，這在很大程度上是依賴于重新開發新的汽車覆蓋件，因此快速及低成本的汽車覆蓋件開發是汽車企業成功的關鍵，而汽車覆蓋件拉伸模具的開發是汽車覆蓋件開發的關鍵⑶。0.2.2設計水平汽車工業比較發達的歐美日在進行汽車覆蓋件設計的時候，大量采用三維CAD軟件，諸如PRO/E、UG、CATIA等軟件，利用這些軟件創建的自動繪圖精確度高，得出的計算數據可靠，數據庫功能較強，因而設計效率很高。相對于國外的先進水平，國內在汽車覆蓋件模具的設計上則顯得力不從心。國內一批大、中型汽車覆蓋件模具生產企業陸續引進了一定數量的CAD系統，并配置了一些設計、分析的專用軟件，取得了一定的經濟效益。但是由于多方面的原因，仍有不少中小型企業還停留在于工設計模具的階段，采用傳統的設計方法和二維CAD設計，導致設計的標準化和開發應用水平低，效率不高，并且在設計的理論和實踐經驗的積累上遠遠落后于國外[3]0.2.3理論研究水平當前，汽車覆蓋件沖壓成形的難度評價是沖壓理論研究的重要課題之一，在汽車覆蓋件的沖壓成形過程中，由于汽車覆蓋件的形狀導致的變形極其復雜，毛坯在沖壓成形過程中的變形規律變化多端。不能用簡單的來表達成形的難度，所以進行汽車覆蓋件的沖壓成形過程的數值模擬已成為重要研究方法之一。但這種模擬結果目前還不能很好的從變形機理的角度來說明產生破裂和起皺的原因，今后的數值模擬將更好的與變形規律和破裂、起皺等問題產生的機理的研究結合起來。探索其中的各種規律，更好的為工藝設計和模具設計提供參考依據。同時新型汽車覆蓋件材料的研究也對汽車工業的發展有著決定性的作用。無論是國內和國外，在這些方面的研究都還不成熟，但是我們相信，新的理論研究必將為汽車覆蓋件拉伸模的設計制造起著很好的推動作用。0.2.4制造水平在汽車覆蓋件模具的制造上，國內外也有很大差距。當前國內采用CAM技術的普及率還不夠高，應用水平也不平衡，而在國外普遍采用CAM技術。高速切削是以高切削速度、高進給速度和高加工質量為主要特征的加工技術，其加工效率比傳統的切削工藝要高幾倍，甚至十幾倍，國內這門技術的應用已經有很長一段時間，但是近幾年才真正用到模具加工上，并且應用水平低，應用企業少，很多技術工人還不能熟練掌握高速切削的關鍵技術，不熟悉其操作環境，導致高速切削技術在國內沒有發揮應有的作用。特別是在汽車覆蓋件模具加工方式上，少數企業采用了高速切削加工技術，更多的企業則以數控為主，大量引進數控設備機床進行分工序加工。由于沒有很好地利用高速切削技術，因而生產效率低，生產出來的模具精度差、余量大、鉗工研修量大。高速切削技術及高速加工設備在國外得到了長足發展，高速加工及一次裝夾完成多工序加工，不僅生產效率高，而且精度高，鉗工研修量小，大大縮短了模具的生產周期，實現了從開發、設計到制造、經營一體化的計算機集成工程。0.3今后的發展方向雖然我國的汽車模具具有成本低、價格比較便宜等優勢，而且隨著近幾年的發展，汽車模具技術已經有了長足的發展，但是我國的汽車覆蓋件模具在設計、制造、標準、管理等方面與國際先進水平有很大差距。中國汽車工業要趕超歐美日發達國家的水平，汽車覆蓋件沖壓模應該向以下幾個方向發展：0.3.1標準化發展目前，標準化程度低、標準雜亂、標準件跟不上需要已嚴重制約了汽車覆蓋件模具的發展。因此，隨著汽車覆蓋件模具的下一步發展，標準化程度和標準件生產供應今后必會受到各有關方面的重視。現在，中國模具工業協會汽車車身模具及裝備委員會雖然已編印了《汽車沖模標準匯編》，但這一標準匯編尚未得到廣泛應用，而且匯編內的有些標準件尚無生產或產量很少，所以在標準化的道路上，仍有許多工作要做，雖然有不少汽車企業采用了標準件，但是許多依賴進口。汽車車身模具標準未能向國際靠攏，尚未建立和完善多種典型的模具結構和工藝，且尚未形成行業標準件計算機銷售網，模具標準件的供貨周期長，商品品種不全。與此相比，國外的汽車車身模具標準件供貨渠道通暢，商品化程度高、品種齊全且出口到世界各國。在汽車沖模標準化方面，中國的汽車工業還有很長的路要走⑶0.3.2智能化方向發展隨著近年來計算機技術的飛速發展，世界各主要工業發達國家都在大力發展計算機技術在模具型面設計中的應用。尤其是計算機輔助技術(CAx-CAD/CAM/CAT/CAE)、虛擬產品開發技術(VPD—VirtualProductDevelopment)的應用，正在汽車覆蓋件模具的設計和制造中起著越來越大的作用。CAx和VPD技術在覆蓋件模具制造業中，已經顯示出了它強大的功能和非?，F實的經濟效益。它具有如下優勢：參數化全關聯設計使模具的設計、修改都很方便快捷；模具型面可以得到精確的描述；能直接提供數控加工所需的信息；能大幅度縮短設計周期,極大提高設計效率；能方便準確地傳輸設計數據，信息共享程度高。基于上述因素，汽車覆蓋件智能化發展已經是不可逆轉的趨勢⑹。0.3.3聯盟化發展中國汽車工業要想打造成世界級的汽車工業，必須實現國內汽車企業的兼并重組以及海外并購，而汽車覆蓋件也將呈現聯盟化發展。由于生產集聚基地和戰略聯盟的形成可以逐步做到各企業之間的相互配套、協作協調和優勢互補，從而可以發揮出群體優勢，產生l+1>2的效果。因此，預計在未來幾年內，這種組織形式會得到發展。行業的戰略聯盟開始時往往先從地區性協作開始，從戰術組合開始，然后再逐步發展成跨地區乃至全國的聯盟。行業中的戰略聯盟可以不止一個。戰略聯盟之間還可實行網絡化運營。針對訂單或工程的動態聯盟將逐漸發展為比較固定關系的網絡戰略聯盟。這種戰略聯盟往往以一個或幾個具有強大實力的企業為核心，以一些具有較強實力的企業為骨干，再在其周圍聚集一批協作廠家。他們共享市場，協調技術和設備，快速完成資源的合理配置，互利互惠，共贏共存，共同發展⑵。0.4結語：我國汽車模具工業在大而不強的背景下，要趕超歐美等發達國家，還有很長的路要走，任重而道遠。但總體來看，我國汽車模具的發展勢頭良好，今后的發展方向，應該注重產品結構的調整和定位，進一步提升模具的制造技術水平，占領結構復雜、精密度高、技術含量高的高檔模具市場。從中國模具工業的發展情況看，模具這一產品適合專業化、集團化方向發展，模具企業在條件成熟時走聯合之路是必然的發展趨勢。為了適應企業發展和市場競爭的需要，中國的汽車模具公司還應積極尋求國際合作，嘗試由單純的生產型工廠走向資本運營型企業。1引言畢業設計對一個大學生來說是非常重要的，是一個大學生向社會成員的角色轉換的重要的過渡環節，為我以后踏上工作崗位打下堅實的基礎。也是對一個合格的大學生的一次綜合考核。通過這一個重要環節，更重要的是使我們大學四年學習的知識得到了綜合的應用，使我們的思維能力得到了全面的拓展。2零件分析2.1零件的生產綱領接線盒的生產類型為中批量生產，所以在制定工藝方案時應充分考慮中批量生產的特點，制定合適的沖壓工序，選擇合適的沖壓設備，設計合理的模具結構，以便提高生產效率，降低成本。2.2接線盒產品的工藝分析根據零件尺寸要求，此件屬于高矩形件。尺寸公差要求較松，均為自由公差。圓角半徑均滿足矩形圓角半徑的要求。故可采用矩形拉伸工藝拉伸此件。此件的公差要求均按IT13要求。接線盒的零件圖如圖1所示3沖壓工藝方案的分析與確定盒形件拉伸過程的應力和變形過程較筒形件復雜，沿周邊是不均勻分布的，其不均勻程度隨相對高度h/b及角部的相對圓角半徑r/b的大小而變化，這兩個比值決定了圓角部分材料向工件側壁轉移的程度及側壁高度的增補量。該盒形件為角部具有大圓角半徑的高盒形件，其拉伸特點是：有大量的材料從圓角處轉移到側壁上去，因而會大大增補側壁的高度。圖1接線盒零件圖FigiTheaccessoryofjunctionbox3.1接線盒拉伸工藝的計算3.1.1選取修邊余量/h。當h0/r=53.5/8=6.69,/h=0.05h0=0.05X53.5^3mm3.1.2假象毛坯直徑(1黃r底)D=1.132+4b(h-0.43r廣)-1.72r(h+0.5r)-4r(0.11r廣—0.18r)=1.13七'442+4x44(53.5-0.43x2)-1.72x(53.5+0.5x8)-4x2x(0.11x2-0.18x8)=1.13氣10419.2=115.4mm毛坯長度LL=D+(b1-b)=115.4+84-44=155.4mm毛坯寬度KKD(b-2r)+b+2(h—0.43r底)】(氣—b)b一r115.4(44—2x8)+菌+2x(53.5—0.43x8)〕x(84—44)84—2x8115.4x28+144.12x40==132.3mm683.1.5毛坯半徑RS=0.5K=66.2mm3.1.6毛坯的形狀如圖1所示圖1毛坯的形狀Fig1roughshape3.1.7拉伸次數的確定n按相對高度h/b=53.5/44=1.216,毛坯相對厚度t/bX100=1/44X100=2.27。查《沖壓手冊》，拉伸次數為n=2次[14]3.1.8確定工序件形狀和尺寸多次拉伸的矩形件，關鍵是要處理好n-1次拉伸的形狀和尺寸。n-1次拉伸的形狀和尺寸確定得是否合理，決定矩形件是否能拉成。對于高矩形件，仍可以采用高方形件的分析和處理方法，來確定n-1次工序件的形狀和尺寸。1）工序間距離取Sn=8.8t=8.8X1=8.8mm2）n-1道工序半徑Rs（n-1）=0.5b+sn=0.5X44+8.8=30.8mm3）角部間隙（包括t在內）X=sn+0.41r-0.207b=8.8+0.41X8-0.207X44=2.97mm4）n-1道拉伸尺寸b.=2R.=2X30.8=61.6mmb=b+2s=84+2x8.8=101.6mm5）判斷能否由毛坯直接拉到n-1道的尺寸m=%（?-=—30.8—=0.5310.5D0.5x115.4查《沖壓手冊》，[m]]=0.50<0.53.表示可以由毛坯直接拉出n-1道的尺寸，即共需兩道工序便可拉成。如果在計算過程中發現第一道拉伸變形程度太?。磎1較表值的［m1］大得多），應該調整各道工序尺寸，使變形量分配較為均衡。本例0.50與0.53差別不大，可不重新調整［14］。6）各道工序的半成品的高度盒的高度hQ=1.0x53.5=53.5mm工序高度hn1=0.88h0=0.88x53.5=47.1mm3.2確定沖壓工藝方案根據上述計算結果，本零件需要落料（制成長圓形坯料）、首次拉深、二次拉深、沖大孔、沖小孔、切邊等工序。為提高生產效率，可適當進行工序組合即使用復合模具。根據以上基本工序，可以定出以下四種沖壓工藝方案。方案一：全部采用單工序模，即落料、首次拉深、二次拉深、沖底孔、沖凸緣孔、切邊。方案二：落料、首次拉深，二次拉深與沖底孔復合、沖凸緣孔、切邊。方案三：落料與沖全部孔復合，首次拉伸、二次拉深、切邊。方案四：落料與沖底孔復合、首次拉伸、二次拉深、沖邊緣孔、切邊。從產品質量、生產率、模具制造和壽命、操作和安全、設備條件及經濟效益等方面對上述諸方案進行綜合分析比較后，可得出如下結論：方案一由于全部采用單工序模，簡化了模具刃口尺寸和形狀，是模具制造簡單。另外工序所需的沖壓力小，可以解決沖壓設備噸位不夠的問題，但是其模具套數多，生產效率低且工作量較大，不能滿足生產要求。方案二沖裁效率較高，模具數量較少，但復合模的結構復雜和對壓力機的噸位要求較高，同時，二次拉伸和沖底孔在一道工序中完成，對于底孔的尺寸很位置精度難以保證。方案三中沖裁效率高，模具數量少，但是孔的位置和尺寸精度難以保證，特別是邊緣空的位置和尺寸難以保證，有時還可能發生意想不到的錯誤。不滿足生產的要求。方案四采用落料與沖底孔復合的方式，提高了生產效率，操作比較安全，因為矩形盒底部在沖壓過程中變形很小，故先沖底孔能夠滿足其尺寸和位置的要求，該方案效率較高，滿足批量生產和零件尺寸精度的要求。根據以上分析比較，決定采用方案四為本零件的沖壓工藝方案［10］。4.模具結構形式的選擇確定沖壓工藝工序后，應通過比較分析，選擇合理的模具結構形式，使它盡可能的滿足一下要求［14］：1）能沖出復合技術要求的工件；2）能提高生產率；3）模具制造和修磨方便；4）模具有足夠的壽命；5）模具易于安裝調整，且操作方便、安全。4.1工序一的模具結構形式工序一為沖孔和落料復合，采用復合模結構，沖裁模一般都要求凸、凹模對中，間隙均勻，因此夠采用帶導柱導套的模架，并且采用正裝式復合模結構。4.1.1定位裝置定位裝置的作用是限定毛坯送進步距和送入沖模的毛坯有正確的位置，以保證沖出合格的工件。由于毛坯是單個毛坯，這種定位方式可以以外輪廓定位，也可以以內孔定位，本例采用定位銷外輪廓定位，定位銷布置在毛坯的對角線上，定位銷與毛坯的配合一般按照H9/f9配合。4.1.2卸料及頂件裝置沖裁復合模中，本例采用彈壓卸料板，此種卸料和頂件裝置適用于復合沖裁模，其彈力來源于彈簧或者是橡皮，用后者使模具裝校方便，卸料辦不僅起卸料作用或兼作導向用，而且還起壓料作用。4.2工序二的模具結構設計4.2.1結構形式在確定采用單工序模后，便要考慮采用正裝式還是倒裝式單工序模。大多數情況下優先采用倒裝式，這是因為倒裝式模具沖孔廢料可以通過凸凹模，從壓力機工作臺空中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推件裝置推出，再由壓力機上附加的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，能夠保證高的生產率。而正裝式單工序模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件則由下模的推件裝置向上推出，條料由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬一來不及排除廢料或工件而進行下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。因此，這副拉伸模采用倒裝結構。4.2.2推件裝置在二次拉伸倒裝模中，拉伸后工件嵌在上模部分的凹模內，需要由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩當的推出凹模。但在拉伸時，剛性推件裝置對工件不起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置要低些。根據生產實際經驗，用剛性推件裝置已經能夠保證拉伸過程中的尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結構緊湊，維護方便，故二次拉伸模具采用剛性推件裝置。4.2.3導向裝置在二次拉伸過程中，由于工件精度要求低，而且材料薄，模具間隙小，故采用中間導柱模架。另外，在二次拉伸過程中，在凹模與壓邊圈之間安裝四根限位柱，能夠使壓力機在其行程過程中，一次拉伸的到零件所需要的高度。4.3工序三的模具結構形式4.3.1結構形式采用單工序模，便要考慮采用正裝式還是倒裝式單工序模。大多數情況下優先采用倒裝式，這是因為倒裝式模具沖孔廢料可以通過凸凹模，從壓力機工作臺空中漏出。工件由上面的凹模帶上后，由推件裝置推出，再由壓力機上附加的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置脫出。這樣操作方便而且安全，能夠保證高的生產率。而正裝式單工序模，沖孔廢料由上模帶上，再由推料裝置推出，工件則由下模的推件裝置向上推出，條料由上模卸料裝置脫出，三者混雜在一起，如果萬一來不及排除廢料或工件而進行下一次沖壓，就容易崩裂模具刃口。4.3.2推件裝置在二次拉伸倒裝模中，拉伸后工件嵌在上模部分的凹模內，需要由剛性或彈性推件裝置推出。剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩當的推出凹模。但在拉伸時，剛性推件裝置對工件不起壓平作用，故工件平整度和尺寸精度比用彈性推件裝置要低些。根據生產實際經驗，用剛性推件裝置已經能夠保證拉伸過程中的尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結構緊湊，維護方便，故二次拉伸模具采用剛性推件裝置［19』4.3.3導向裝置在二次拉伸過程中，由于工件精度要求低，而且材料薄，模具間隙小，故采用中間導柱模架。另外，在二次拉伸過程中，在凹模與壓邊圈之間安裝四根限位柱，能夠使壓力機在其行程過程中，一次拉伸的到零件所需要的高度。綜上所述，二次拉伸模的的結構要點如下：1）采用倒裝式單工序模，凹模安裝在上模，凸模安裝在下模。這樣可以使拉伸簡單，有利于安全操作，有利于保護模具刃口。2）上模采用剛性推件裝置，當上模向上回程時，壓力機的橫閂使打桿通過推件板將拉伸好的工件從凹模中推出。3）在裝配上采用環氧樹脂澆合導套和上模座，保證了導柱和導套的裝配精度。4）采用中間導柱模架導向，并采用浮動式模柄，避免了壓力機精度的不足對拉伸的影響。4.4工序四的模具結構設計4.4.1結構形式工序四為沖邊緣小孔，由于工件形狀對稱，故故采用正裝式結構。4.4.2定位裝置采用活動擋料銷結構，此種結構在沖孔過程中跟隨凹模下行而壓入孔內，工作很方便。4.4.3卸料與頂件裝置根據本例的特點，采用彈性卸料板。5計算各工序沖壓力、選擇壓力機沖壓零件的加工質量不僅與加工工藝有關，而且沖壓力及沖壓設備對其影響也很大，因此我們必須正確地計算沖壓力并選擇合理的沖壓設備。本部分所有計算公式均選自《沖壓手冊》，先按傳統的拉深方法計算各工序的沖壓力并選擇沖壓設備。5.1工序一：［落料與沖底孔復合］5.1.1沖裁力的計算根據沖壓力的計算公式：F=KLtt=1.3x582x1x300=226980N其中L=132.3n+(155.4-132.3)x2+10n+15n+12.5n+2.75=582mm式中K一修正系數L一沖裁總周長T一材料厚度t—材料抗剪強度。查《沖模技術》表1-25，取為300MPa。根據卸料力的計算公式：Fx=KxF=0.04X226980=9079N式中：F一沖裁力，KX—卸料力系數。Fd=KdF=0.06X226980=13619N式中：F一沖裁力，KD一頂件力系數故，對于沖裁工序，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖裁時的總壓力的1.1一1.3倍，即：PN(1.1-1.3)FE其中，FE=F+Fx+Fd=226980+9079+13619=249696N，所以P^274666—324605N5.1.2壓力機的選擇查《沖壓手冊》，選擇J88-100型機械壓力機，其參數如圖表1所示表1J88-100型壓力機參數［32］Tab1thepressparametersofJ88-100型號公稱壓力KN滑塊行程mm行程次數min-1最大閉合高度mm封閉高度調節量mm頂出力KN頂出行程mm備注J88-10010006060265306030開式注：因為壓力機的選擇與包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等參數相關，在沒有設計模具的前提下，這里也只是對壓力機進行粗選，如若在后續的計算中發覺選擇的壓力機不合適，應該再次選擇。5.2工序二：［一次拉伸］5.2.1拉伸力的計算拉伸力：F拉=KLtb=0.6x273.424x1x350=57419N其中：F一拉伸力（N）K一修正系數，取為0.6。L—拉伸件斷面周長（mm）5—坯料原始厚度（mm）b—抗拉強度（MPa），取為350MPa壓料力：根據經驗公式F§Ap=2062.15X2.8=5774N其中：F壓一壓料力A一壓邊圈的面積p一單位壓邊力；查《沖壓手冊》表4-82,p=2.8所以F^=F拉+F壓=57419+5774=63193N5.2.2壓力機的選擇根據拉伸力的大小，選擇的壓力機如表2所示：表2J88-100型壓力機參數［32］Tab2thepressparametersofJ88-100公稱行程次數min-1最大閉合高度mm封閉高型號力KN滑塊行程mm度調節量mm頂出力KN頂出行程mm備注J88-10010006060265306030開式注：因為壓力機的選擇與包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等參數相關，在沒有設計模具的前提下，這里也只是對壓力機進行粗選，如若在后續的計算中發覺選擇的壓力機不合適，應該再次選擇。5.3工序三：［二次拉伸］5.3.1拉伸力的計算拉伸力：F拉=KLtb=0.6x242.24x1x350=50870N其中：F一拉伸力（N）K一修正系數，取為0.6。L—拉伸件斷面周長（mm）5—坯料原始厚度（mm）Gb—抗拉強度（MPa），取為350MPa壓料力：根據經驗公式Ffi=Ap=1771.92X2.8=4961N其中：F—壓料力A一壓邊圈的面積p一單位壓邊力；查《沖壓手冊》表4-82,p=2.8所以F總=F拉+F壓=50870+4961=55831N5.3.2壓力機的選擇壓力機的公稱壓力應該大于F總，擬選擇壓力機的型號為J88-100最大閉合高度Hmax=265mm應使模具的閉合高度H模符合Hmax-時莫現在結構設計上模和下面閉合的高度為274mm,已經超出所選壓力機的最大閉合高度。故改選J87-160A型壓力機，該壓力機的參數表3：表3J87-160A型壓力機參數[32]Tab3thepressparametersofJ88-100公稱壓滑塊行行程次最大閉封閉高頂出力頂出行型號合高度度調節備注力KN程mm數min-1KN程mmmm量mmJ87-1601600180405006016090閉式A注：因為壓力機的選擇與包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等參數相關，在沒有設計模具的前提下，這里也只是對壓力機進行粗選，如若在后續的計算中發覺選擇的壓力機不合適，應該再次選擇。5.4工序四：［沖邊緣孔］5.4.1沖裁力的計算根據沖壓力的計算公式：F=KLtt=1.3x31.4x1x300=12246N其中L=2X5Xn=31.4mm式中K一修正系數，取為1.3L一沖裁總周長T一材料厚度t—材料抗剪強度。查《沖模技術》表1-25，取為300MPa。根據卸料力的計算公式：FX=KXF=0.04X12246=490N式中：F一沖裁力，K一卸料力系數。XFD=KDF=0.06X12246=735N式中：F一沖裁力，KD一頂件力系數故，對于沖裁工序，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖裁時的總壓力的1.1一1.3倍，即：PN(1.1-1.3)FE其中，F疔F+Fx+Fd=12246+490+735=13471N5.4.2壓力機的選擇所以PN14818-17512N。選擇壓力機的參數如表4所示：表4J88-100型壓力機參數[32]Tab4thepressparametersofJ88-100型號公稱壓力KN滑塊行程mm行程次數min-1最大閉合高度mm封閉高度調節量mm頂出力KN頂出行程mm備注J88-10010006060265306030開式注：因為壓力機的選擇與包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等參數相關，在沒有設計模具的前提下，這里也只是對壓力機進行粗選，如若在后續的計算中發覺選擇的壓力機不合適，應該再次選擇。5.5工序五：［切邊］5.5.1沖裁力的計算根據沖壓力的計算公式：F沖=KLtt=1.3x273.424x1x300=106635N式中K一修正系數L一沖裁總周長T一材料厚度T—材料抗剪強度。查《沖模技術》表1-25，取為300MPa。根據卸料力的計算公式：Fx=KxF=0.04X106635=4265N式中：F一沖裁力，KX—卸料力系數。Fd=KdF=0.06X106635=6398N式中：F一沖裁力，KD一頂件力系數故，對于沖裁工序，壓力機的公稱壓力應大于或等于沖裁時的總壓力的1.1一1.3倍，即：PN(1.1—1.3)FE其中，F廣F+FX+FD=106635+4265+6398=117298N所以PN129028—152487N5.5.2壓力機的選擇壓力機的公稱壓力應該大于F總。根據此，選擇壓力機的型號為J88-100其參數如下表5：表5J88-100型壓力機參數[32]Tab5thepressparametersofJ88-100型號公稱壓力KN滑塊行程mm行程次數min-1最大閉合高度mm封閉高度調節量mm頂出力KN頂出行程mm備注J88-10010006060265306030開式注：因為壓力機的選擇與包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等參數相關，在沒有設計模具的前提下，這里也只是對壓力機進行粗選，如若在后續的計算中發覺選擇的壓力機不合適，應該再次選擇。6設計沖模及其主要零部件沖模質量是影響零件質量的重要因素，因此我們必須合理設計沖模。按傳統的拉深方法設計沖模及其主要零部件。本部分未加特別說明，所有查表數據均來自《沖壓手冊》。6.1工序一［落料與沖底孔復合］6.1.1模具工作部分尺寸的計算［12］制造沖模的關鍵是控制凸、凹模刃口尺寸及其間隙合理。先計算落料模的凹凸模刃口尺寸：查表2-23得：Zmax=0.140mm，Zmin=0.100mm，x=0.5Zmax_Zmin=0.140-0.100=0.040mm落料有三個尺寸需要計算，分別是a=155.40，B=132.3。，C=66.20-0.63-0.63-0.46對于尺寸155.40063，查凸凹模偏差表得到：6凸二-0.030，6凹二+0.040B凸+B凹1=0.070>0.04，所取凸、凹模間隙不能滿足&凸+B凹kz-z.條件，但是相差不大，可以對凸、凹模間隙做如下調整：&凸=0.4（Z-Z）=0.4x0.04=0.016mm&凹=0.6（Z-Z）=0.6x0.04=0.024mm那么，所計算的尺寸如下所示：查表有x=0.5A凹=（155.4-0.5x0.63）；0-024=155.085+0.024A凸=（155.085-0.1W0016=154.9850直頂現在計算尺寸B=132.3。063，如下：查凸凹模偏差表得到：8凸=-0.030，8凹=+0.040查表2-23得Zmax=0.140，Zmin=0.100。*凸+B凹I=0.070>0.04，所取凸、凹模間隙不能滿足*凸+B凹|<z-z.條件，但是相差不大，可以對凸、凹模間隙做如下調整：*凸=0.4(Z—Z.)=0.4x0.04=0.016mm*凹=0.6(Z—Z)=0.6x0.04=0.024mm那么，所計算的尺寸如下所示：查表有x=0.5A凹=(132.3—0.5x0.63\0.024=131.985+0.024A凸=《31.985—0.1W0016=131.885。直頂對于尺寸C=66.20046，計算如下：8凸=-0.020，8凹=+0.030查表2-23得Zmax=0.140，Zmin=0.100。*凸+*凹|=0.050>0.04，所取凸、凹模間隙不能滿足*凸I+*凹<Z-Z.條件，但是相差不大，可以對凸、凹模間隙做如下調整：*凸=0.4(Z—Z)=0.4x0.04=0.016mm*凹=0.6(Z—Z.)=0.6x0.04=0.024mm那么，所計算的尺寸如下所示：查表有x=0.5A凹=(66.2—0.5x0.63)0.024=65.885+0.024A=(65.885—0.1>=65.7850凸-0.016—0.016沖孔尺寸有如下尺寸D]=O10+0.22，D2=O15+0.27，D3=412.5+0.27,R=1.5+0.14，現在分別計算如下：對于尺寸D]=O10+0.22:查表可得，Zmax=0.140，Zmin=0.100。6凸=-0.020，6凹=+0.020。X=0.75。校核間隙：*凸+*凹=0,040<Zmax-Zmin=0.040，符合條件。那么有：D凸=(D+x△)=。0+0.75x0.22》=10.1650002D凹=(D1凸+Z.)=(10.165+0.100)+0.02=10.265+0.02對于尺寸D2=n15+0.27:查表可得，Zmax=0.140,Zmin=0.100。8凸=-0.020，8凹=+0.020。X=0.75。校核間隙：$凸+|8凹|=0.040<Zmax-Zmin=0.040，符合條件。那么有：D凸=(D+xA)=(15+0.75x0.27W=15.2025。D2凹=(D2凸+Z.)=(15.2025+0.100)+0.02=15.3025+0.02對于尺寸D3=n12.5+0.27:查表可得，Zmax=0.140，Zmin=0.100。6凸=-0.020，6凹=+0.020。X=0.75。校核間隙：$凸+$凹|=0.040忍Zma"Zmin=0.040，符合條件。那么有：D=(D+xA)=(12.5+0.75x0.27)0=12.702503凸3-0.02-0.02D3凹=(D3凸+Z.)=(12.7025+0.100)+0.02=12.8025+0.02對于尺寸R=1.5+0.14:0查表可得，Zmax=0.140，Zmin=0.100。8凸=-0.020，8凹=+0.020。X=1。校核間隙：$凸+$凹I=0.040<Zmax-Zmin=0.040,符合條件。那么有：R凸=(R+xA)=(1.5+1x0.14W=1.640R凹=(R凸+Z)=(1.64+0.100)+0.02=1.74+0.026.2工序二［一次拉伸］【12］6.2.1首次拉伸模的圓角半徑取凹模圓角半徑r凹=6t=6mm，凸模圓角半徑r凸=2t=4mm。6.2.2首次拉伸單邊間隙Z=1.1t=1.1mm6.2.3首次拉伸凹模工作尺寸按n-1次工序件尺寸形狀進行設計計算，模具公差按IT9級要求。凸模尺寸以凹模實際尺寸配作保證間隙即可，但凸模頭部的形狀要設計成“天方地圓”行的，斷面與工件要求的矩形相同，四邊以45°斜面過渡到直璧。涉及到的尺寸有：101.6，61.6。工件要求的是外形尺寸，故設計凸、凹模時應該以凹模尺寸為設計基準，模具制造公差取為IT9。凹模尺寸：A凹=(A-0.75△】0.087=(101.6-0.75x0.54)+0.087=101.195+0.087B凹二(B-0.75△七0.074=(61.6-0.75x0.46)+0.074=61.255+0.074凸模尺寸：A凸二(A-0.75△-2Z〃地？=(101.195-2x1.1)00087=98.99500087B凸二(B-0.75△-2Z>0074=(61.255-2x1.1)00074=59.055°00746.3工序三［二次拉伸］【12］6.3.1二次拉伸直邊區單邊間隙Z=1.0t=1mm6.3.2二次拉伸圓角區單邊半徑由于盒形件在拉伸時，圓角部分由于材料變厚，故其間隙比直邊部分大0.1t。Z=1.1t=1.1mm。6.3.3二次拉伸模圓角半徑取凹模圓角半徑ra=4t=4mm.凸模圓角半徑rt=2t=2mm。6.3.4凸、凹模工作部分的尺寸和公差。確定凸模和凹模的工作部分尺寸時，應該考慮模具的沒順和拉伸件的彈復，其尺寸公差只在最后一道工序考慮。首次拉伸凸模斜面的起始尺寸。A'=A-1.17rp=84-1.17x2=81.66mm。B'=B-1.17rp=44-1.17x2=41.66mm。

6.3.5末次拉伸凸凹模尺寸與公差。工件要求的是外形尺寸，故設計凸凹模尺寸應以凸模為設計基準，模具設計公差取IT9級，拉伸件尺寸為IT13。以下各式中/為拉伸件尺寸公差。(mm(mm)A凹二(A-0.75/)書=(84-0.75X0.54)+0.087=83.595+0.087B=(B-0.75/)+5B=(B-0.75/)+5=凹0(44-0.75X0.39)+0.062=43.707+0.06200(mm)凸模尺寸:A凸二(A-0.75/-2Z)°=(83.595-2)°=81.5950(mm)B凸二(B-0.75/-2Z)0=(43.707-2)。=41.707。(mm)凹、凸模圓角尺寸(mm)r凹二(r-0.75/)書=(8-0.75X0.22)+0.036=7.835+0.036(mm)r凸=(r-0.761)o_=(7.835-0.76xl)。。頹=(mm)(mm)為了防止在拉伸過程中，工件的邊壁或凸緣起皺，應使毛坯被拉入凹模圓角以前，保持穩定狀態，在某些情況下，需考慮使用壓邊圈來保持這種穩定狀態。首次拉伸毛坯的相對厚度為：t/DX100=1/115.4X100=0.87，查《沖壓手冊》，需用壓邊圈，選用剛性壓邊裝置。二次拉伸半成品的相對厚度為：t/dX100=1/44X100=2.28，查《沖壓手冊》，需采用壓邊圈，使用剛性壓邊裝置。6.4工序四[沖邊緣孔][12]涉及到的尺寸有A=45+0.180查表2-23得：Zma「0.140mm，Zmi「0.100mm，X=0.5ZmaxZmin=0.140-0.100=0.040mm查表有5凸=-0.020，5凹=+0.020。X=0.75。校核間隙帶凸+BJ=0.040<Zax-Zmin=0.040,符合條件。那么有：A凸=（A+xA）=（5+0.75x0.18》=5.135。頃A凹=(A凸+Z)=(5.135+0.100)+。.。2=5.235+。皿6.5工序五[切邊][12]設計到的尺寸有A=110。，B=48。,R1=8o,R2=6。-0.54-0.39-0.22-0.18先計算尺寸A=1100如下所示：-0.548凸=-0.025，8凹=+0.035，查表2-23得：Zmax=0.140mm，Zmin=0.100mm，x=0.5Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040mm*凸|+5凹|=0.060>0.04，所取凸、凹模間隙不能滿足*凸+|5凹|<Z-Z.條件，但是相差不大，可以對凸、凹模間隙做如下調整：5凸=0.4（Z—Z）=0.4x0.04=0.016mm5凹=0.6（Z—Z）=0.6x0.04=0.024mm那么，所計算的尺寸如下所示：查表有x=0.5A凹=(110—0.5x0.54)+0-024=109.73+0.024A凸=《09.73—0.1W0016=109.630直頂對于尺寸B=480計算如下：-0.398凸=-0.020，8凹=+0.030，查表2-23得：Zmax=0.140mmZmin=0.100mm，x=0.5Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040mm5凸|+5凹|=0.050>0.04，所取凸、凹模間隙不能滿足*凸+5凹|<Z-Z.條件，但是相差不大，可以對凸、凹模間隙做如下調整:5凸=0.4(Z—Z.)=0.4x0.04=0.016mm5凹=0.6(Z—Z.)=0.6x0.04=0.024mm那么，所計算的尺寸如下所示：查表有x=0.5B凹=(48—0.5x0.39+0.024=47.8。5024

B凸B凸=(47.8040.1)°0016=47.70)M對于尺寸R=80計算如下:1-0.22Zmin=0.100mm,x=0.756凸=-0.020,6凹=+0.020,查表2-23得：Zmax=0.140mm，Zmax-Zmin=0.140-0.100=0.040mmZmin=0.100mm,x=0.75*凸|+5凹|=0.040，滿足*凸|+*凹|<Z-Z.條件，那么，所計算的尺寸如下所示：R］凹=(8-0.75x0.22)+0.02=7.835+0.02R=(7.835—0.1》=7.735。1凸-0.02-0.02對于尺寸R2=60018計算如下：8凸=-0.020，8凹=+0.020，查表2-23得：Zmax=0.140mm，Zmin=0.100mm，x=0.75ZmaxZmin=0.140-0.100=0.040mm*凸|+5凹|=0.040，滿足*凸|+5凹|<Z—Z.條件，那么，所計算的尺寸如下所示：R=(6-0.75x0.18)+0.02=5.865+0.02R=(5.865-0.1》=5.765。1凸-0.02-0.027.沖模零件加工和裝配的技術要求結構工藝性是指所設計的沖模零件在能滿足使用要求的前提下，加工制造的可行性和經濟性。即設計零件的形狀、結構、尺寸精度和表面質量等技術要求，采用現有的加工方法和設備條件可以滿足，而且沖模零件的設計技術要求在滿足產品零件的技術要求和加工方法的選擇方面都是比較經濟的區。7.1沖模零件常用配合種類零件配合種類如表6所示：表6沖模零件常用裝配種類[32]

Tab6TheAssemblyTypeofDieParts配合類別名稱適用場合沖模零件配合應用實例配合要求用于沖模工作時，零件間無導柱、導套與模座孔的配合H7/r6H6/r5過盈配合相對運動，有一定固緊力，不經常拆裝的零件過渡配合工作時，零件間無相對運動，需經常拆裝的零件凸模與凸模固定板孔的配合，圓柱銷與模板孔的配合H7/m6H7/n6間隙配合工作時，零件之間有相對運動的配合導柱與導套間的配合活動擋料銷與卸料板孔的配合H6/h5H9/h87.2沖模零件的尺寸要求對于本例中的零件，各個零件的尺寸要求如表7所示：表7沖模零件常用裝配種類[32]Tab7TheSizeStandardofDieParts零件名稱配合要求或尺寸要求導柱與下模座H7/r6導柱與上模座H7/r6導柱與導套H7/h6凸模與凸模固定板H7/k6圓柱銷與固定板、上下模板等H7/n6螺釘與螺桿孔單邊間隙0.5-1mm頂件板與凹模單邊間隙0.1-0.5mm推桿與模柄單邊間隙0.5-1mm7.3沖壓模具裝配技術要求[32]沖壓模具裝配是模具制造中的關鍵工序，沖模裝配質量的好壞將直接影響到沖壓件的質量、沖模使用壽命和操作安全。為保證沖模必要的裝配精度，使沖模具有良好的技術狀態，出要求沖模零件達到設計和加工的要求外，在裝配質量方面也應達到規定的技術要求沖模裝配技術要求，包括模具外觀、安裝尺寸和總體的裝配精度，根據模具類型、外形尺寸大小和使用沖壓設備的不同，提出不同的要求。7.3.1沖模外觀和安裝尺寸要求1）沖模外露部分棱邊應倒鈍、無明顯毛邊。安裝面應光滑、平整、無銹蝕、擊傷和明顯的表面缺陷，如鑄件的砂眼、縮孔，鍛件的夾層等。螺釘的頭部、圓銷端面不能高出安裝平面，一般應低于安裝平面1mm以上。2）模具的安裝尺寸，包括模具的閉合高度、與上滑塊連接的打料桿位置和孔徑、模柄尺寸、下模頂桿位置和孔徑、固緊模具用壓板螺栓的槽孔位置和尺寸等，應符合所選用沖壓設備的規格尺寸。7.3.2沖模裝配技術要求1）沖模各零件的材料、形狀尺寸加工精度、表面粗糙度和熱處理硬度等技術要求，均應符合圖樣設計要求。各零件工作表面不允許有裂紋和機械損傷等缺陷。2）沖模裝配后，必須保證模具個零件間的相對精度。對于本例中的模具，有如下要求：/拉伸模的凸模上平面對凹模下平面的平行度允許誤差應不大于0.2mm；壓邊圈上平面對凹模的平行度允許誤差應不大于0.25mm。/模柄裝入上模板后，其圓柱部分與上模板達的垂直度允許誤差應不大于0.14mm。3）模具在裝配后，上模沿導柱上、下移動式，應平穩無滯澀現象。選用導柱、導套導向時，其配合精度應符合規定標準要求，間隙均勻。4）模具的所有活動部位，應保證位置準確、配合間隙適當，動作可靠，運行平穩。5）模具的緊固零件，應牢固可靠，不得出現松動和脫落。6）坯料在沖壓式定位要準確、可靠、安全、連續。7）沖壓后的出件與退料應能保證及時和暢通無阻。8）裝配后的沖模，應符合設計圖樣上提出的其他技術要求。8基于DYNAFORM的仿真模擬由于落料、切邊所用模具，一般工件變形不大，不會影響工藝要求，所以沒有必要作數值模擬仿真；而拉深件在沖壓過程中，變形大且復雜，特別是汽車覆蓋件之類形狀復雜的零件，因此我們只需對拉深過程進行數值仿真模擬。目前在機械行業上用的最多的是DYNAFORM軟件。它被廣泛應用在世界各大汽車、航空、鋼鐵公司，以及眾多的大學及科研單位，在我國長安汽車、南京汽車、上海寶鋼、中國一汽、上海大眾汽車公司、洛陽一拖等知名企業也得到了成功的運用。8.1板料成形缺陷起皺起皺是板料在局部壓應力作用下產生屈曲并出現后屈曲變形的宏觀表現。板料成形過程中的起皺缺陷大部分是由壓應力引起的，當壓應力達到在板厚方向失穩極限時，板料不能穩定變形而產生失穩，稱為壓縮失穩。根據外力的不同可分為：壓應力起皺，不均勻拉應力起皺和剪應力起皺。法蘭起皺是壓應力起皺的典型代表。圓筒件拉深時法蘭是變形區，其應力狀態是徑向拉應力和切向壓應力，當切向壓應力達到一定程度時，法蘭就會產生受壓失穩。板料在不均勻拉應力作用下也會起皺，這是由于不均勻拉應力引起的不均勻變形誘發的。因為拉應力分布不均勻，便產生了垂直于拉應力方向的壓應力，在中心處的壓應力最大，此壓應力達到一定值時板料中央就會失穩破裂。當板料受到壓力不同軸平衡時則會在板料內產生力偶和剪應力，這種剪應力會引起起皺。破裂破裂是拉深失穩在薄板成形中的主要表現。在板料成形中，隨著變形的發展材料的承載面積不斷縮短，其應變強化效應也不斷增加。當應變強化效應的增加能夠補償承載面積縮減，變形穩定的進行下去；當兩者相等時，變形處于臨界狀態；當應變強化效應的增加不能補償承載面積縮減時，并超過了臨界狀態時，板料的變形將首先發生在承載能力弱的位置，最終導致板料出現破裂現象。按破裂發生的部位可以分為五類：凸模端部破裂，此類破裂常出現在脹形成形、拉深一脹形復合和拉深成形等過程中，破裂的部位一般是雙向拉應力狀態；側壁破裂；凹模圓角部位的破裂，主要包括彎曲破裂和拉深破裂兩種。法蘭部位的破裂，該處多發生在伸長翻邊的成形工序中，包括外緣破裂和內緣破裂兩種，其他破裂，主要是拉延筋作用引起的破裂和由起皺引起的破裂。具體的防止措施有：修改模具參數；降低成形高度，增加工序；選擇合理的毛坯形狀和尺寸；改善毛坯的表面及外緣質量；增加輔助工藝措施等等?；貜棸辶铣尚芜^程中普遍存在回彈，尤其在彎曲和淺拉深過程中表現更為明顯，所以很有必要對同彈現象進行深入研究，以便有效控制。同彈現象主要表現為整體卸載同彈、切變同彈和局部卸載回彈，當回彈量超過允許容差時，就成為成形缺陷。如何有效預防這些成形缺陷的發生，這是模具設計人員必須解決的問題。利用DYNAFORM軟件強大的分析功能，我們可以很方便的了解模具的效果，并制定出合理的解決方案。DYNAFORM軟件介紹[23]DYNAFORM是由美國ETA公司和LSTC公司聯合開發的用于板料成形模擬的專用軟件包。DYNAFORM具有友好的用戶界面、良好的操作性能，包括大量的智能化自動工具，可方便地求解各類板成形問題。DYNAFORM專門用于工藝及模具設計涉及的復雜板成形問題，如彎曲、拉深、成形等典型板料沖壓工藝，液壓成形、滾彎成形等特殊成形工藝；并可以預測成形過程中板料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、回彈，評估板料的成形性能，從而為板成形工藝及模具設計提供幫助。DYNAFORM一直受到模具工業界的好評和歡迎，但用戶也對DYNAFORM提出了新的要求。為了滿足用戶方便設置各種成形工藝的需求，又增加了快速設置模塊（QS）和自動設置模塊（AutoSetup），這些功能模塊采用與實際沖壓流程一致的方式進行工藝導航，從而快速地進行各種工藝設置。DYNAFORM具有完備的前后處理功能，采用集成的操作環境，無須數據轉換，實現無文本編輯，并提供了與CAD軟件的接口、實用的幾何模型建立功能。DYNAFORM的求解器采用業界著名、功能強大的動態非線性顯式分析軟件LS-DYNA；并采用工藝化的分析過程，包括影響沖壓工藝的60余個因素，固化了豐富的實際工程經驗，提供以DFE為代表的多種工藝分析模塊。DYNAFORM可在PC、工作站、大型機等多種計算機上的Windows、Unix操作系統下使用，且具有較適用的二次開發功能。DYNAFORM拉深模擬及結果分析模擬階段，首先將Pro/E建立的模型文件（prt格式）轉換為Dynaform可以識別的文件（igs格式）。如果轉換后模型有出入，可通過Dynaform編輯工具進行修改，難以修改的，需要Pro/E重新建模并再次導入Dynaform中，以保證模擬的準確性。采用Dynaform軟件進行板料成形分析的一般過程如圖8a所示：8.3.1模擬參數的確定[23]拉延類型：Singleaction；接觸類型：Forming_One_Way_Surface_To_Surface；毛坯：材料Type36（成形模擬中一個3-參數的理想模型，平面應力狀態，各向異性材料），屈服應力為指數硬化方式，屬性：BELYTSCHKO-TSAYSHELL，厚度方向積分點NIP：5；凸模：剛體，靜摩擦