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基于Dynaform的方盒形件拉深压边力的数值模拟
摘要：
本文采用基于Dynaform的有限元数值模拟方法，对方盒形件拉深压边力进行了研究。通过建立有限元模型，分析了拉深过程中材料的应力变化规律，得到了不同拉深深度下方盒形件的应力状态和拉深压边力的变化规律。结果表明，拉深深度对方盒形件的应力和拉深压边力有着明显的影响。
关键词：Dynaform；有限元；方盒形件；拉深压边力；应力变化规律
1.前言
在工业制造中，拉深是一种常见的成形加工方法，在汽车、航空等领域得到广泛应用。随着制造业的发展，制品尺寸变得越来越大，成形精度和效率的要求也越来越高。传统的试制方法既费时又费力，而且存在使用昂贵的模具和易于产生缺陷的风险。数值模拟成为一种有效的试制工具，它可以快速精确地模拟拉深过程，并为制品设计和加工提供指导。
2.模型与分析
2.1模型建立
本文采用Dynaform软件建立有限元模型，构建了方盒形件拉深模拟模型。图1为方盒形件的实物图，尺寸为50×50×30mm。根据相应的工艺条件，将方盒形件分别拉深10mm、20mm和30mm，进行数值模拟。
图1方盒形件实物图
2.2模拟过程
在模拟过程中，设置拉深模块，模拟方盒形件拉深的过程。选择模拟方式为自适应网格，使用LS-DYNA_Solver求解器，材料模型为相应的屈服模型。
在模拟过程中，首先将模型导入Dynaform软件中并设置相应的工艺条件。然后，在拉深模块中设置拉深深度为10mm、20mm和30mm，运行模拟计算，并记录相应的拉深压边力和应力变化规律。
3.结果与分析
3.1施工过程
根据数值模拟结果，方盒形件拉深的过程中，应力变化规律如图2所示。可以看出，随着拉深深度的增加，应力呈现出逐渐增加的趋势，且应力分布呈现出一定的规律性。在拉深过程中，拉深深度越大，应力越大，对模具的压力也越大，拉深的难度也越大。
图2方盒形件不同拉深深度下的应力变化图
3.2压边力分析
方盒形件拉深压边力的变化规律如图3所示。可以看出，拉深深度越大，压边力越大，拉深过程中压边力变化也呈现出一定的规律性。在实际工作中，合理分配模具压边力，稳定拉深深度，对于实现生产过程的稳定性和提高产品质量至关重要。
图3方盒形件不同拉深深度下的压边力变化图
4.结论与展望
本文采用基于Dynaform的有限元数值模拟方法，对方盒形件拉深压边力进行了研究。通过建立有限元模型，分析了拉深过程中材料的应力变化规律，得到了不同拉深深度下方盒形件的应力状态和拉深压边力的变化规律。结果表明，拉深深度对方盒形件的应力和拉深压边力有着明显的影响。
随着制造业的不断发展，数值模拟技术在拉深工艺中的应用越来越广泛。未来，还需要进一步研究数值模拟方法的精度和有效性，提高数值模拟方法的应用范围和精度，为制品设计和加工提供更加精确的指导。