拉延筋与压边力对金属板料成形过程的影响[外文翻译].doc

拉延筋与压边力对金属板料成形过程的影响
Hoon Huh*, Jung-Han Song*, Se-Ho Kim**, Seung-Ho Kim***
*机械工程学院， 韩国科学与技术高级研究所
科技城，大田， 305-701 ，韩国
**车辆和发展&分析团队，现代，起亚汽车公司
Whasung-Si, Gyunggi-Do， 445-706 ，韩国
***机械与航空航天工程学院，洛杉矶加州大学
洛杉矶，加州90095-1597 ，美国。
摘要
论文主要讲述了拉延筋和压边力对金属板料成形部位的定量影响。刚刚进行了为板料金属成形有限元分析提供拉延筋约束力的拉延筋分析。拉延筋分析已经实现了两步：第一，实现了拉延成形分析；第二，实现了拉延分析。分析结果提供了拉延筋约束力的设置以及拉延筋位置的安排，它用来作为金属板料成形有限元分析的边界条件。之后，进行了金属板料成形分析，用来研究拉延筋对成形质量的影响。研究结果表明，形成过程随着约束方法不同而变得完全不同，所以如果只使用压边力，成形是不能取得成功的，但是如果使用拉延筋，则会取得成功。通过对分析结果和试验结果的比较，人们还注意到，目前的分析方法对金属板料成形仿真是有效的。
引言
金属板料成形过程受许多工艺参数的影响，如模具结构、毛坯的初始形状、压边力、拉延筋力、摩擦力等等。最近有很多研究针对如车身覆盖件之类形状复杂零件的工艺性及成形性分析。形状复杂的拉深件，其工艺性很大程度取决于冲压过程中材料流入模腔的情况。通常材料的流动用压边力和拉延筋以及毛坯初始形状来控制，以便保证零件质量，避免起皱和拉裂。然而，压边力不是一个能精确控制材料流动的工具，某些情况下，需要的压边力会超出压边装置能力范围。为了有效控制材料的流动，拉延筋作为一个能提供合适约束力以控制冲压过程中毛坯向模具型腔流动的结构，被广泛应用于金属板料成形过程。
拉延筋在金属板料成形中扮演着一个重要的角色，而且其功能也是如车身覆盖件之类结构复杂零件成形不可或缺的部分。然而，除非拉延筋的维数相对于典型的维数已经足够小，否则很难在实际有限元模拟中使用。网格系统必须足够精确的描述拉延筋，而且计算时间也会大幅度增加。基于这个原因，界定工具表面约束力的等效拉延筋被用于金属板料成形模拟。这个等效拉延筋的约束力是通过一个2-三维有限元模拟或者一个试验得出的。