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表ｌ有限元模型单元、节点信息
名称四边形单元三角形单元单元总数节点数坯料１０５７８１０６５１１２９
凸模７８８１１４９０２１２２０
凹模１４３ｌ２１８１６４９２７４６压边圈６４３１０４７４７１１３０
传统的加工工艺中，对于此类工件通常采用矩形毛坯，并根据多次试冲结果确定毛坯大小。其缺点是：由于四角处堆积多余材料，加大了摩擦阻力而致成型过程中材料流动困难，容易引起工件厚度不均和角部破裂。为此，应用Ｄｖｎａｆｏ瑚的ＢＳＥ模块功能，反算求得优化的毛坯形状，如图１所示。考虑板料的各向异性，选用材料库中的ｍａｔｅｒｉａｌｔｙｐｅ３６，材质为０８钢，弹性模量为２．０７×１０５ＭＰａ，泊松比为Ｏ．２８，屈服强度为１９６ＭＰａ，拉伸强度为４４２ＭＰａ，Ｌａｎｋｆｂｒｄ系数ｒ０＝１．７３、ｒ４５＝１．３５、ｒ帅＝２．１８，硬化指数ｎ＝０．２３２，虚拟冲压速度为１０００ｎ∥ｓ。
图１优化后毛坯形状
在模型建立过程中重点对以下几方面进行了
设置。
２．１渐变式凹模圆角的设计’
凹模圆角的取值合适与否直接关系到能否拉深成功。取值过小，则在材料流入凹模时弯曲阻力过大，引起直壁部分拉应力过大，导致出现颈缩，甚至拉裂等缺陷；取值过大，则有效压料面积减小，致使切向压应力增大，引起法兰面起皱。该工件要求法兰面与抛物面及直壁面相交处的圆角为ｒ＝２ｍｍ。但多次模拟结果表明，在定常压边力或直线上升式压边力作用下会出现拉裂。综合考虑成型质量和成型工艺要求，决定将工件此处圆角改为渐变式设计，其尺寸如图２所示，然后在整形工序中再将此处圆角成型为ｒ＝２ｍｍ。同时，在有限元模型中，也将凹模圆角设计为此种渐变式形式。
２．２。建立等效拉深筋
在板材成型过程中，常用施加拉深筋的方法来控制材料流动，以防止起皱。为了简化拉深筋的建模过程和节省模拟时问，通常用能承受一定力的附着在模具表面的一条拉深线取代拉深筋Ｈ］，即建立等效拉深筋模型。根据多次模拟结果和生产经验确
定等效拉深筋的结构尺寸与分布形式，将其捆绑在凹模法兰面上。
抛
方
角由
Ｒ＝２
变径圆角由尺＝６至尺＝２
图２产品尺寸图
以上述设置为前提，将ＣＡＤ模型存为通用数据转换文件（ＩＧＥＳ格式），导入到Ｄｙｎａｆｏ珊前处理中（为了节省计算时间，仅导入１／４模型），并作为凹模使用。再经偏移相应位置网格得到凸模有限元模型，等距偏移厚度是材料厚度加上厚度的１０％（因为在计算完成后进行后处理时，如果凸模和凹模之间的间隙不够，则起皱数据将会丢失）。通过分离凹模模型获得压边圈有限元模型，然后对所有的模型网格进行必要的检查和修补，再将所得坯料导人模型。建立的有限元分析模型如图３所示。
图３有限兀分析模型
３变压边力数值模拟
３．１变压边力加载曲线类型
压边力控制曲线有定常加载模式、增加或减小模式及峰谷形加载模式３种类型。模拟计算和实际经验表明，增加模式（如传统的弹簧、橡胶压边形式）会对拉深过程产生不利影响，其它模式在特定的成型过程中表现各不相同［５］。根据经验公式及实际生产情况，对定常模式、减小模式、峰形模式、谷形模式加载压边力（图４）进行成型过程模拟。
３．２变压边力数值模拟结果分析
在设定好单元模型、材料参数、运动接触条件、边界条件的基础上，对有限元模型进行上述不同压边力加载形式的模拟。其成型结束后的制件厚度分布云图如图５所示。压边力变化各关键坐标点与工件厚度最大减薄量如表２所列。