一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法与流程

专利2026-02-03  12


本发明属于钢铁材料冲压成形,尤其涉及一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法。


背景技术:

1、拉深,也称拉延、拉伸、压延等,是指利用模具,将冲裁后得到的一定形状平板毛坯冲压成各种开口空心零件或将开口空心毛坯减小直径,增大高度的一种机械加工工艺。目前我国的地漏生产厂家在生产过程中常出现拉伸扩孔边缘开裂的现象,导致了产品质量的下降,然而出现开裂现象后,难以判断开裂原因,不知是模具的问题还是冲压材料的问题,因此冲压开裂问题迟迟得不到解决,严重影响到生产进度和经济效益。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,解决现有技术难以判断扩孔边缘开裂原因的问题。

2、为达到上述目的,本发明采用如下技术方案:

3、一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,具体步骤如下:

4、s1:测量需要模拟成形的地漏零件的尺寸;

5、s2:基于测量得出的尺寸数据,对零件进行三维建模;

6、s3:基于构建出的零件三维模型,采用布尔运算方法构建出冲压模具的三维模型;

7、s4:由于dynaform有限元模拟软件只需要模型的接触面,需将模型转化为没有厚度的二维模型,最终导出igs格式的文件格式;

8、s5:将igs文件导入有限元模拟软件dynaform,若软件能够自动识别各个零件,说明模型构建正确,可以用于模拟,否则需要进行修改;

9、s6:对导入的模具零件进行命名,分别为上模、下模、板料和压边圈;

10、s7:新建一个板料成形窗口,设置分析类型为3d分析,设置板料厚度,设置工序类型为双动成形,设置工作参考面为上模/下模;

11、s8:设置板料材料参数,包括质量密度、杨氏模量、泊松比、硬化规则,应力应变曲线r值;

12、s9:板料的网格划分,设置网格类型为壳单元,设置单元尺寸为1-1.5mm;

13、s10:将模具的各个工具调整位置,凸模在上,往下依次是,压边圈,板料,凹模,并划分网格;

14、s11:设置合模和拉深工序,合模工序设置上模、下模静止,压边圈运动,持续时间类型设置为工具闭合,压边圈和凹模的间隙为板厚的1.1倍;拉深工序设置上模运动,下模和压边圈静止,持续时间设置为位移控制;

15、s12:提交运算,设置拉深公步的求解器为dyna-single。

16、进一步的,所述步骤s1中地漏零件宽度范围为95mm-105mm,直径范围为75mm-85mm,开口范围为55mm-65mm。

17、进一步的,所述步骤s8中设置质量密度为7.2g/cm3-7.8g/cm3、杨氏模量为185gpa-210gpa、泊松比为0.28-0.32,r值为0.8-1。

18、与现有技术相比,本发明取得的有益效果:

19、本方法利用dynaform板料成形有限元模拟软件对地漏的成形过程进行全流程模拟,结合设置材料参数、网格划分和工序设定,实现对不锈钢地漏成形过程的模拟表征,可判断地漏拉深开裂的原因,不仅加快生产进度,增大经济效益,还为今后冲压产品缺陷的研究提供了解决方案。



技术特征:

1.一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,其特征在于,具体步骤如下:

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,其特征在于,所述步骤s1中地漏零件宽度范围为95mm-105mm,直径范围为75mm-85mm,开口范围为55mm-65mm。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,其特征在于,所述步骤s8中设置质量密度为7.2g/cm3-7.8g/cm3、杨氏模量为185gpa-210gpa、泊松比为0.28-0.32,r值为0.8-1。


技术总结
本发明属于钢铁材料冲压成形技术领域,尤其涉及一种不锈钢地漏拉深的有限元模拟方法,具体步骤如下:S1:测量需要模拟成形的地漏零件的尺寸;S2:对零件进行三维建模;S3:构建出冲压模具的三维模型;S4:导出igs格式的文件格式;S5:将igs文件导入有限元模拟软件Dynaform,若软件能够自动识别各个零件,说明模型构建正确,可以用于模拟,否则需要进行修改;S6:对导入的模具零件进行命名;S7:设置分析类型为3D分析;S8:设置板料材料参数;S9:板料的网格划分;S10:将模具的各个工具调整位置,并划分网格;S11:设置合模和拉深工序;S12:提交运算,设置拉深公步的求解器为Dyna‑Single。该方法实现对不锈钢地漏成形过程的模拟表征,可判断地漏拉深开裂的原因。

技术研发人员:王楷,卫海瑞,王志斌,卫志超,刘磊,王钟议
受保护的技术使用者:山西太钢不锈钢股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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