技术领域
[0001] 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。
相关背景技术
[0002] 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。
具体实施方式
[0009] 下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做详细说明。实施例1
[0010] 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，模拟零件宽度为95mm，直径为75mm，开口为55mm；
S2：基于测量得出的尺寸数据，对零件进行三维建模，如图1所示；
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，如图2所示；
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；
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，分别为上模、下模、板料和压边圈；
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；
3
S8：设置板料材料参数，包括质量密度为7.55g/cm 、杨氏模量为200GPa、泊松比为
0.30、硬化规则，应力应变曲线r值为1；
S9：板料的网格划分，设置网格类型为壳单元，设置单元尺寸；
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，如图3所示；
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；
S12：提交运算，设置拉深公步的求解器为Dyna‑Single，生成坯料的成形极限图，坯料的厚度分布图和坯料的应力分布图，分别如图4、图5和图6所示。
[0011] 模拟完成后的应力分布图7所示，由图中可以看出最大应力为1213MPa，分布在地漏的侧壁中间，最大应力分布区域的两边应力逐渐减小，上部弯折区域的应力为191MPa。实施例2
[0012] 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，模拟零件宽度为105mm，直径为85mm，开口为65mm；
S2：基于测量得出的尺寸数据，对零件进行三维建模，如图1所示；
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，如图2所示；
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；
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，分别为上模、下模、板料和压边圈；
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；
3
S8：设置板料材料参数，包括质量密度为7.80g/cm 、杨氏模量为210GPa、泊松比为
0.32、硬化规则，应力应变曲线r值为1；
S9：板料的网格划分，设置网格类型为壳单元，设置单元尺寸；
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，如图3所示；
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；
S12：提交运算，设置拉深公步的求解器为Dyna‑Single，生成坯料的成形极限图，坯料的厚度分布图和坯料的应力分布图，分别如图4、图5和图7所示。
[0013] 模拟完成后的应力分布图7所示，由图中可以看出最大应力为1213MPa，分布在地漏的侧壁中间，最大应力分布区域的两边应力逐渐减小，上部弯折区域的应力为700MPa。
[0014] 生产过程中开裂，需要从两方面进行分析：第一、如果计算结果没有开裂而实际开裂了，说明加工工艺（模具)和材料种类均没有问题，材料参数出现了偏差，通过优化材料参数解决问题；第二、计算结果开裂了，与实际情况相符，这就需要两方面分析解决问题，更换材料或模具，而材料是根据用户需求确定的，不能轻易变更，在保证材料参数稳定的前提下，可以通过改变加工工艺（模具)解决问题。
