分塊壓料與板坯形狀對St16鋼板矩形盒拉深成形性的影響

付澤，鄂大辛

(北京理工大學材料學院，北京 100081)

矩形盒拉深具有非回轉對稱成形的典型特征，拉深過程中壓料面上法蘭各點的應力、應變主軸瞬時變化，導致其變形分析非常復雜[1]。實際生產中，對于形狀尺寸確定的矩形盒拉深，為了提高產品使用性能、成形質量和成形極限，需要正確選材并設計合理的拉深工藝及其模具結構[2—8]。盡管已有很多研究人員研究了分塊變壓料力和板坯形狀優化兩種工藝方案對拉深性能的影響，但對兩種工藝的效果對比以及兩者的結合效果鮮有報道[9—14]。

為了近似地模擬汽車板成形，文中選用汽車覆蓋件用st16冷軋薄板作為研究對象，在傳統壓力控制技術及模具結構的基礎之上，根據壓料面上法蘭流動變形具有局域性分布的特征，提出利用分塊變壓料力控制技術與板坯形狀優化相結合的工藝方案，來改善法蘭板料變形狀況，進而提高矩形盒成形性及成形極限?？紤]到工藝試驗結果的不確定性可能導致模具多次報廢所帶來的經濟損失和時間浪費等，采用eta/DYNAFORM軟件對矩形盒件拉深過程進行模擬，并分析比較了分塊壓料與優化板坯形狀對矩形盒件拉深極限的影響，為確定成形工藝和模具設計制造提供參考。

1 板料成分及單向拉伸的力學性能

為了提取st16板的各項基本力學性能參數，進行了單向拉伸實驗。試樣按照GBT 228—2002標準切割制備，在WDW-E100D萬能試驗機上實施拉伸實驗。圖1所示為分別沿與軋制方向成0°，45°和90°三個方向截取試樣的拉伸工程應力應變曲線。……