摘要：利用实验研究和数值模拟分析相结合的方法来研究厚度为0.2 mm以下纯铜薄板的微拉深成形工艺及模具设计。通过一系列几何尺寸相似的杯形件的微拉深实验获得实验数据-成形力曲线;利用数值模拟研究了摩擦系数μ、相对模具间隙C/t和相对凹模圆角半径Rd/t对最大成形力的影响。研究表明,对最大成形力而言,摩擦系数μ的影响最为显著,而相对模具间隙C/t和相对凹模圆角半径Rd/t的影响在制造误差范围内不明显。在考虑摩擦条件的尺度效应的情况下,无量纲设计方式是一种比较有效的微拉深工艺及模具设计方法。

摘要：为考察基于传统本构模型和求解算法的有限元程序模拟金属微成形过程的适应性,设计正交试验,应用自行开发的板料成形有限元程序ARVIP-3D对微成形和等比放大10倍的常规成形进行模拟计算,并根据质量工程中的TAGUCHI法,参考信噪比的概念,对材料参数和工艺条件等因素对两类相似拉深的模拟结果误差进行了分析。结果表明:微成形中的尺度效应主要是成形机理与常规成形不同而引起的,基于传统本构模型和求解算法的有限元程序不能正确模拟微成形过程,但可以模拟出摩擦引起的尺度效应;宏微观尺度的成形模拟结果误差主要来自于浮点运算的误差,但几何和力学条件的处理也给模拟误差带来了影响。因此,在开发适合于微成形模拟的新型有限元程序中,不仅要考虑本构模型的特殊性,几何和力学条件的相关处理算法也应进行改进。