7.5.1　有限元模型

双曲抛物曲面件，又称马鞍形曲面件，本节以其为研究对象研究基于上顶式横向型面构造的渐变型面拉伸成形对成形结果的影响。采用CATIA软件创成式外形设计（GSD）模块中的扫掠命令创建曲面，解析表达式为

由式（7.1）创建的双曲抛物面如图7.5所示。

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图7.5　由CATIA软件创建的双曲抛物面曲面件

选取横向、纵向曲率半径均为1500mm的双曲抛物面曲面件为研究对象。建立有限元模型时，需考虑弹性垫厚度（40mm）、冲头半径（30mm）及板料厚度（1mm）的影响，实际创建的多点模具横向、纵向包络面半径均为1429.5mm。有限元模型装配图如图7.6，该模型与第6章有限元模型的主要区别在于在成形过程中各离散冲头之间会产生相对位移。使用该有限元模型进行数值分析时的力加载和位移加载步骤按照6.4节相应步骤进行。模拟结果显示：当仅使用水平液压缸和垂直液压缸加载时，板料夹持区与夹料块圆角接触部位会出现较大的应力集中，因此本节采用水平液压缸和倾斜液压缸进行板料的拉力加载。此外，由于拉力加载路径对成形结果的影响已在第5章进行了详细叙述，因此本章不做赘述。

图7.6　渐变型面拉伸成形有限元模型