dynaform软件研究薄板强度对其拉深性能的影响(附件)【字数：12542】
摘 要摘 要搪瓷基于金属基体搪烧一层厚度的玻璃质瓷釉（100到500微米）制成，它是一种拥有众多优良性能的复合材料。搪瓷钢板对我国经济发展有着非常显著的影响，搪瓷钢板是搪瓷材料的重要组成部分之一，钢板成分和金相性质对提高涂层表面质量，能够降低搪瓷缺陷，对于提高密着性质起着非常显要的作用。本文运用Dynaform仿真软件对搪瓷钢板进行了拉深过程的模拟分析，得到了搪瓷钢板强度对其拉伸过程后金属板料的性能的影响，金属板料的强度决定其拉深性能。为了研发出具有高强度的钢板，减少制件使用与制造原料，用酸洗板代替冷轧板，不仅能够帮助企业有效地控制成本的多少，而且显著有效地改善钢板的拉深性能。板料的冲压成形是如今行业内生产中的一种主要技术手段，在航空航天、重工业领域都有相当范围的运用。通过模拟拉深过程可知，对于实验所选用的搪瓷钢薄板而言，拉深变形完成后，板料各部位的变形程度不同，变形程度随着拉深程度的加大而变大，边缘部位变形程度更大。在Dynaform中设定不同强度的搪瓷钢进行模拟，制件在其他工艺参数相同的情况下，在一定的范围内，强度小的搪瓷钢的拉深性能更好，具有更好的冲压性能。通过模具制造前对薄板进行拉深仿真模拟分析可以优化拉深工艺参数，即使预测拉深后可能产生的质量问题并及时改进拉深工艺，从而能指导实际的冲压加工过程。关键词搪瓷钢；冲压；拉深；成形；Dynaform
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 成形模拟仿真技术的运用和冲压的发展情况 4
1.2.1 模拟成形技术的应用 5
1.2.2 冲压成形技术的发展现状 6
1.2.3 本实验用Dynaform软件简介 7
1.2.4 Dynaform在研究中存在的问题 8
1.3 目前国内外搪瓷钢薄板的应用现状 8
1.3.1 搪瓷钢薄板较传统钢材的优势以及可能出现的缺陷 8
1.3.2 目前国内外搪瓷钢薄板的应用现状 9
1.4 Dynaform所使用的计算方法及其在板料成形过程的分析流程 10
第二章 搪瓷钢薄板的工艺性分析 13
2.1 搪瓷钢薄板的冲压成形缺陷分析 13
2.1.1 起皱（Wrinkl *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
ing） 13
2.1.2 拉裂（Crack） 13
2.1.3 回弹（Springback） 14
2.2 薄板的冲压成形工艺分析 14
2.2.1 冲压工艺的设计流程 15
2.2.2 冲压工艺设计中应当考虑到的主要问题 15
2.3 薄板零件的具体分析 15
第三章 基于Dynaform的拉深仿真模拟分析 18
3.1 数值模拟分析步骤 18
3.2 拉深模拟分析的前置处理 19
3.2 拉深模拟分析的后置处理 27
3.2.1 冲压模拟结果分析 29
3.2.2 冲压参数优选 32
结论 33
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 引言
搪瓷基于金属基体搪烧一层厚度的玻璃质瓷釉（100到500微米）制成，它是一种拥有众多优良性能的复合材料。搪瓷钢板对我国经济发展有着非常显著的影响，应用范围由厨卫用品、清洁工具、烤箱，至建材用薄板、报刊亭、水瓶内胆、公路广告板等等皆为许多类的搪瓷钢板作为原料生产而成，它与人们的日常生活有着密切的联系，同时在化工、建筑、家电、轻工、冶金等都有十分广泛的应用。搪瓷钢板是搪瓷材料的重要组成部分之一，钢板成分和金相性质对提高涂层表面质量，能够降低搪瓷缺陷，对于提高密着性质起着非常显要的作用。搪瓷钢板的主要技术要求有：（1）较好的冲压成形性能（2）搪烧后成品变形小（3）具备抵抗冷爆等等成形缺陷的能力，拥有较好的凃搪性能（4）钢板与瓷釉有良好的密着性。外国大多采用含钛钢、外沸内镇钢、脱碳钢、冷轧沸腾等。搪瓷钢板的种类很多，按生产工艺分，有热轧板（酸洗板）、冷轧板和覆层板等[1]，板料冲压成形工艺通过运用特定的方式对金属薄板施加压力，使其产生对应的的塑性变形，来生产客户所需要的制件。薄板冲压成型的优有：材料利用率高，产品尺寸精度稳定，生产操作简单，容易实现自动化；大规模生产时加工成本低、生产效率高。钢厂对冲压成型工艺有以下的需求：（1）质量异议的需求 ——冲压开裂、起皱等；（2）用户轻量化、降本的需求；（3）产品推广的需求：如搪瓷钢以酸带冷。
因为大多数情况下需要对零件进行冲压成形手段，热轧酸洗冲压件在制造和使用过程中对产品的质量和性能均设置了不低的标准。热轧酸洗搪瓷钢拥有良好的拉深性能以及优秀的凃搪性的一种新型钢种，大多数被应用于性能要求高、质量要求严、成形过程相对复杂的制件，部分能够代替冷轧板，其拥有较广泛的应用范围。其主要要求有易成形、冲压性能优良、回弹小和较高的强度、表面质量较好，与此同时它还需能够满足客户的一些要求。当前搪瓷行业的发展需要一种表面质量和超深冲性能的搪瓷钢，这愈来愈成为行业内的热点开发项目之一。现今，国内并没有十分系统完善的搪瓷钢板技术标准，为进一步研发拥有优秀性能的搪瓷钢板，改善搪瓷钢板的产品性能与质量，必须分析搪瓷钢板应用现状，熟悉及研究国内外搪瓷钢板发展详细动态，探究其质量与内部状态的关系，对于进一步改善与提高我国搪瓷钢板技术提供了理论基础。
板材的成形性能是指板材对冲压加工的适应能力[2]，现阶段科研人员及相关技术人员已经充分地了解到，薄板的拉深成形性能与薄板硬度二者存在一定的联系，同时此种联系被一经确定，一类材料仅凭借简易的拉深试验就能够得到相关具备相当建设性的结论，这样一来便可准确评估薄板的性能。热轧酸洗搪瓷钢板的性能要求与其冲压加工工艺有着密切的联系，主要表现在强度以及其拉深成形性能等等相关方面因素。
冲压成形是一种重要的金属塑性成形方法目前已广泛应用于汽车、航空、家电、包装等领域。随着工业对冲压件需求量的日益增长，板材成形技术在世界各国，特别是工业发达国家得到高度重视[3]。冲压工艺分为分离工序和成形工序两类，其中成形工序包括弯曲、拉深、翻孔、翻边、膨胀、扩口、缩口和旋压等[4]。冲压成型主要工序有：弯曲、深拉、胀形、翻边、扩口、卷边、校形等等。冲压变形三种应变状态：如图11所示：
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图11 冲压变形的三种应变状态
影响薄板成型的因素：如图12所示。
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图12 影响薄板的成形因素
目 录
第一章 绪论 1
1.1引言 1
1.2 成形模拟仿真技术的运用和冲压的发展情况 4
1.2.1 模拟成形技术的应用 5
1.2.2 冲压成形技术的发展现状 6
1.2.3 本实验用Dynaform软件简介 7
1.2.4 Dynaform在研究中存在的问题 8
1.3 目前国内外搪瓷钢薄板的应用现状 8
1.3.1 搪瓷钢薄板较传统钢材的优势以及可能出现的缺陷 8
1.3.2 目前国内外搪瓷钢薄板的应用现状 9
1.4 Dynaform所使用的计算方法及其在板料成形过程的分析流程 10
第二章 搪瓷钢薄板的工艺性分析 13
2.1 搪瓷钢薄板的冲压成形缺陷分析 13
2.1.1 起皱（Wrinkl *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
ing） 13
2.1.2 拉裂（Crack） 13
2.1.3 回弹（Springback） 14
2.2 薄板的冲压成形工艺分析 14
2.2.1 冲压工艺的设计流程 15
2.2.2 冲压工艺设计中应当考虑到的主要问题 15
2.3 薄板零件的具体分析 15
第三章 基于Dynaform的拉深仿真模拟分析 18
3.1 数值模拟分析步骤 18
3.2 拉深模拟分析的前置处理 19
3.2 拉深模拟分析的后置处理 27
3.2.1 冲压模拟结果分析 29
3.2.2 冲压参数优选 32
结论 33
致谢 34
参考文献 35
第一章 绪论
1.1 引言
搪瓷基于金属基体搪烧一层厚度的玻璃质瓷釉（100到500微米）制成，它是一种拥有众多优良性能的复合材料。搪瓷钢板对我国经济发展有着非常显著的影响，应用范围由厨卫用品、清洁工具、烤箱，至建材用薄板、报刊亭、水瓶内胆、公路广告板等等皆为许多类的搪瓷钢板作为原料生产而成，它与人们的日常生活有着密切的联系，同时在化工、建筑、家电、轻工、冶金等都有十分广泛的应用。搪瓷钢板是搪瓷材料的重要组成部分之一，钢板成分和金相性质对提高涂层表面质量，能够降低搪瓷缺陷，对于提高密着性质起着非常显要的作用。搪瓷钢板的主要技术要求有：（1）较好的冲压成形性能（2）搪烧后成品变形小（3）具备抵抗冷爆等等成形缺陷的能力，拥有较好的凃搪性能（4）钢板与瓷釉有良好的密着性。外国大多采用含钛钢、外沸内镇钢、脱碳钢、冷轧沸腾等。搪瓷钢板的种类很多，按生产工艺分，有热轧板（酸洗板）、冷轧板和覆层板等[1]，板料冲压成形工艺通过运用特定的方式对金属薄板施加压力，使其产生对应的的塑性变形，来生产客户所需要的制件。薄板冲压成型的优有：材料利用率高，产品尺寸精度稳定，生产操作简单，容易实现自动化；大规模生产时加工成本低、生产效率高。钢厂对冲压成型工艺有以下的需求：（1）质量异议的需求 ——冲压开裂、起皱等；（2）用户轻量化、降本的需求；（3）产品推广的需求：如搪瓷钢以酸带冷。
因为大多数情况下需要对零件进行冲压成形手段，热轧酸洗冲压件在制造和使用过程中对产品的质量和性能均设置了不低的标准。热轧酸洗搪瓷钢拥有良好的拉深性能以及优秀的凃搪性的一种新型钢种，大多数被应用于性能要求高、质量要求严、成形过程相对复杂的制件，部分能够代替冷轧板，其拥有较广泛的应用范围。其主要要求有易成形、冲压性能优良、回弹小和较高的强度、表面质量较好，与此同时它还需能够满足客户的一些要求。当前搪瓷行业的发展需要一种表面质量和超深冲性能的搪瓷钢，这愈来愈成为行业内的热点开发项目之一。现今，国内并没有十分系统完善的搪瓷钢板技术标准，为进一步研发拥有优秀性能的搪瓷钢板，改善搪瓷钢板的产品性能与质量，必须分析搪瓷钢板应用现状，熟悉及研究国内外搪瓷钢板发展详细动态，探究其质量与内部状态的关系，对于进一步改善与提高我国搪瓷钢板技术提供了理论基础。
板材的成形性能是指板材对冲压加工的适应能力[2]，现阶段科研人员及相关技术人员已经充分地了解到，薄板的拉深成形性能与薄板硬度二者存在一定的联系，同时此种联系被一经确定，一类材料仅凭借简易的拉深试验就能够得到相关具备相当建设性的结论，这样一来便可准确评估薄板的性能。热轧酸洗搪瓷钢板的性能要求与其冲压加工工艺有着密切的联系，主要表现在强度以及其拉深成形性能等等相关方面因素。
冲压成形是一种重要的金属塑性成形方法目前已广泛应用于汽车、航空、家电、包装等领域。随着工业对冲压件需求量的日益增长，板材成形技术在世界各国，特别是工业发达国家得到高度重视[3]。冲压工艺分为分离工序和成形工序两类，其中成形工序包括弯曲、拉深、翻孔、翻边、膨胀、扩口、缩口和旋压等[4]。冲压成型主要工序有：弯曲、深拉、胀形、翻边、扩口、卷边、校形等等。冲压变形三种应变状态：如图11所示：
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图11 冲压变形的三种应变状态
影响薄板成型的因素：如图12所示。
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图12 影响薄板的成形因素
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