圖5.2顯示板料變形過(guò)程中厚度變化云圖。從圖中可以看出在板料壓邊區(qū)域，因?yàn)椴牧系闹芟蚴湛s，厚度略有增加；而在板料成形的拐角部分，即與凸模圓角相對(duì)應(yīng)的地方，因?yàn)槭艿嚼瓚?yīng)力的作用，厚度明顯變薄。圖5.SEQ圖\*ARABIC\s12成形結(jié)果—厚度分布云圖5.2顯示壓邊力和沖壓力的曲線圖選擇curves對(duì)話框，在Historycurve中x方向選擇time，y方向選擇object>contactforce，在entity中可以分別選擇blankholder、die和punch，在value中選擇Indirection，點(diǎn)擊確定.圖5.3所示壓邊力隨時(shí)間的變化，在壓邊階段，壓邊力逐漸施加，由零至給定的壓邊力，之后保持壓邊力不變；圖5.4所示為沖頭力隨時(shí)間的變化，隨著凹模的下行，開(kāi)始階段沖頭未與板料接觸，故為零，隨著沖頭與板料的接觸，凹模逐漸施壓于沖頭上，故沖頭力逐漸增大。選擇不同的對(duì)象有不同的力隨時(shí)間的變化。圖5.3壓邊力與時(shí)間曲線圖圖5.4沖頭力與時(shí)間的曲線圖2.6CAE成形思考題下面是參數(shù)有變化的六組數(shù)據(jù)的沖壓數(shù)據(jù)：表STYLEREF1\s0.SEQ表\*ARABIC\s11分析方案表格組別應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)K應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n壓邊力F摩擦系數(shù)μ第0組0.459720.258520.12第1組0.40.258520.12第2組0.50.258520.12第3組0.459720.220.12第4組0.459720.320.12第5組0.459720.25850.50.12第6組0.459720.2585100.12第7組0.459720.258520.05第8組0.459720.258520.362.6.1加工硬化指數(shù)K和n值對(duì)沖壓過(guò)程的影響實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系：近似公式：由公式分析，應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)K越大，成形力越大。應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n越大，彎曲性能越好，抗起皺性能越好。2.6.1.1其他參數(shù)不變，K=0.4和K=0.5比較沖頭接觸力-時(shí)間曲線圖：凸模沖壓力比較：圖6.1第1組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.2第2組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.1最大沖壓力：49KN。圖6.2最大沖壓力：82KN。厚度分布云圖：圖6.3：K=0.4，最大厚度：1.571130mm,最小厚度：0.798439mm。圖6.4：K=0.5，最大厚度：1.640595mm,最小厚度：0.797478mm。圖6.3第1組K=0.4厚度分布云圖圖6.4第2組K=0.5厚度分布云圖分析：由沖頭沖頭力-時(shí)間曲線圖，可以看出沖壓力F與應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)K成正比。由厚度分布云圖：可以看出K值對(duì)沖壓件質(zhì)量影響不大。因此，應(yīng)變強(qiáng)化系數(shù)K越大，成形力越大。2.6.2.2其他參數(shù)不變，n=0.2和n=0.3比較沖頭接觸力-時(shí)間曲線圖：凸模沖壓力比較：圖6.5第3組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.6第4組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.5最大沖壓力：79KN。圖6.6最大沖壓力：62KN。厚度分布云圖：圖6.7：n=0.2，最大厚度：1.732799mm,最小厚度：0.817345mm。圖6.8：n=0.3，最大厚度：1.539316mm,最小厚度：0.778201mm。圖6.7第3組n=0.2厚度分布云圖圖6.8第4組n=0.3厚度分布云圖分析：當(dāng)應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n值變大時(shí)，最薄處的厚度隨之變小，所需要的沖頭力大小也隨之變小，即n越大彎曲變形性能越好，另外根據(jù)厚度云圖可知n越大其抗起皺性能越好。2.6.2壓邊力和摩擦系數(shù)對(duì)沖壓模擬結(jié)果的影響2.6.2.1其他參數(shù)不變，F(xiàn)=0.5和F=10比較沖頭接觸力-時(shí)間曲線圖：凸模沖壓力比較：圖6.9第5組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.10第6組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.9最大沖壓力：105KN。圖6.10最大沖壓力：54KN。厚度分布云圖：圖6.11：F=0.5，最大厚度：3.861476mm,最小厚度：0.767658mm。圖6.12：F=10，最大厚度：1.402157mm,最小厚度：0.779058mm。圖6.11第5組F=0.5厚度分布云圖圖6.12第6組F=10厚度分布云圖分析：當(dāng)找到一個(gè)合理的壓邊力值（此實(shí)驗(yàn)中合理壓邊值在2KN左右），以此為基礎(chǔ)，調(diào)整壓邊力。如果取值過(guò)小，以至于低于板料法蘭邊法向的反力，進(jìn)而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象；如果取值過(guò)大，阻礙材料流動(dòng)，使得板料法蘭邊的材料無(wú)法向內(nèi)部流動(dòng)，最薄處的厚度過(guò)小進(jìn)而產(chǎn)生拉裂。2.6.2.2其他參數(shù)不變，μ=0.05和μ=0.36比較沖頭接觸力-時(shí)間曲線圖：凸模沖壓力比較：圖6.13第7組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.14第8組數(shù)據(jù)沖頭力與時(shí)間曲線圖圖6.13最大沖壓力：65KN。圖6.14最大沖壓力：60KN。厚度分布云圖：圖6.11：μ=0.05，最大厚度：1.596157mm,最小厚度：0.791021mm。圖6.12：μ=0.36，最大厚度：1.312909mm,最小厚度：0.187490mm。圖6.15第7組μ=0.05厚度分布云圖圖6.16第8組μ=0.36厚度分布云圖分析：當(dāng)保持合理壓邊力F不變的時(shí)候，摩擦系數(shù)由0.05變?yōu)?.36，從模擬仿真結(jié)果圖看出，板料最薄處變化十分明顯，可以發(fā)現(xiàn)摩擦系數(shù)越小，對(duì)板料的流動(dòng)越有利，沖壓出的零件最薄處的厚度會(huì)變厚，零件越不容易損壞；反之，摩擦系數(shù)越大，對(duì)板料的流動(dòng)越不利，沖壓力也越大，零件容易損壞；可以推知，當(dāng)摩擦系數(shù)很大時(shí)，板料會(huì)發(fā)生拉裂三．盒形件拉深成形實(shí)驗(yàn)3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康睦畛尚问且环N典型的沖壓工藝，在計(jì)算機(jī)上完成鈑金零件拉深成形的有限元仿真模擬實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行拉深成形實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對(duì)應(yīng)于計(jì)算機(jī)的模擬結(jié)果，即破裂、起皺和合格三種情況，并于計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果比較，從而加深對(duì)拉深工藝的理解。3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1．分析模具結(jié)構(gòu)2．調(diào)節(jié)壓邊力，壓邊力過(guò)大會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果；壓邊力過(guò)小會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象3．調(diào)節(jié)合適壓邊力，成形出合格的零件4．觀察添加潤(rùn)滑劑對(duì)零件成形性能的影響5．觀察合格零件的各向異性現(xiàn)象3.3實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備1、實(shí)驗(yàn)材料：鋁合金LY12M，板料厚度：0.3mm2、剪板機(jī)一臺(tái)3、機(jī)械手板壓力機(jī)一臺(tái)4、落料拉深復(fù)合模具一套3.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析3.4.1未經(jīng)過(guò)退火處理的鋁合金進(jìn)行沖壓（1）過(guò)程：擦拭干凈凸模和凹模，以及法蘭邊，然后從小到大依次調(diào)整壓邊力，具的是調(diào)整壓邊圈與凹模的距離，每次向上擰適當(dāng)距離；（2）結(jié)果：如圖7.1所示；沖壓出來(lái)的零件剛開(kāi)始有很明顯的起皺現(xiàn)象，然后隨著壓邊力的增大，起皺現(xiàn)象逐漸變小，但是十分容易產(chǎn)生拉裂現(xiàn)象；因此，該材料不適合進(jìn)行拉伸試驗(yàn)；圖7.1未經(jīng)過(guò)退火處理的鋁合金沖壓零件圖3.4.2用實(shí)驗(yàn)板料的鋁合金進(jìn)行沖壓（1）過(guò)程：未加潤(rùn)滑劑進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，調(diào)整法蘭邊到凹模的距離，使得壓邊力由小依次變大，每次向上擰適當(dāng)距離；直到零件產(chǎn)生開(kāi)裂；然后加潤(rùn)滑油進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，用棉簽均勻的在法蘭邊涂潤(rùn)滑油，然后進(jìn)行試驗(yàn)，不改變壓邊力大小進(jìn)行拉深，然后逐漸增大壓邊力。（2）結(jié)果：在未加潤(rùn)滑油時(shí)，剛開(kāi)始零件起皺，然后起皺逐漸消失，直至產(chǎn)生合格的零件，隨著壓邊力的繼續(xù)增大，零件最薄處的厚度減小，最終產(chǎn)生裂紋，當(dāng)加潤(rùn)滑油后，在上次產(chǎn)生裂紋的壓邊力不變的條件下，裂紋沒(méi)有產(chǎn)生；繼續(xù)增大壓邊力，零件產(chǎn)生拉裂；現(xiàn)象如圖7.2所示。圖7.1鋁合金LY12M沖壓零件圖（3）結(jié)論：若取值過(guò)小，以至于低于板料法蘭邊法向的反力，進(jìn)而產(chǎn)生起皺現(xiàn)象；若壓邊力取值過(guò)大，阻礙材料流動(dòng)，使得板料法蘭邊的材料無(wú)法向內(nèi)部流動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生拉裂；而減