Autoform wrinkle criterion起皱准则

25.1.2起皱/表面结果变量

起皱准则（浮动点）(-)

定义

起皱是金属成型过程中普遍的缺陷，他是由于表层方向上的压应力导致的。很多导致起皱的因素，比如厚度，材料，润滑，工具的形状，压边力，压料筋等。所以起皱很难预测。

起皱的准则

是一种后处理变量，主要为了帮助设计者估计起皱和避免在设计阶段的起皱。基本的起皱准则的定义如下：

表述1:

这里的R是平均的各向异性指数，是主次应变

根据典型的弹塑性理论可以解释起皱准则的含义。

由于起皱是由表层方向上的压应力导致，次应变应该首先被考虑。根据塑性理论，次应力可以如下表述：

表述2：

这里的是塑性比例系数，一个度量常数。如果次应力比零小，意味着表层方向上出现压

应力，相反，就是没有压应力。

比较表述1和2，，我们发现起皱准则只是度量压应力大小的一个变量。如果其值比零大，意味着是压应力而且可能起皱；值越大，起皱的趋势越严重。如果其值等于零，没有压应力而且起皱不会在这区域出现。

图1：FLD中的起皱准则的几何意义

在特别的情况，如果次应力等于零，临界线，叫单轴拉伸线，可以被获得（在图1

中所示）根据单轴拉伸线，沿着次应变的反向，起皱准则的几何意义可以通过离临界线的距离表达。越大的距离表示越严重的起皱趋势。

根据FLD图，很容易得知，起皱准则的定义和结果变量中的起皱定义是一样的。所以结果变量可以被用来估量起皱，代替起皱准则的定义法。

记住，和起皱准则的定义都只是建立在简单线性加载和平面几何的假设上的。

一般，成型过程涉及到复杂的成型路径和复杂的几何结构。和起皱准则的定

义提供的结果都不能和现场完全一致。

由于上面提到的缘由，起皱准则的公式要被修正，才能符合这些情况的使用。

为复杂的成型路径（加载路径）修正公式

由于压应力涉及到加载路径，该处的加载历史应该在模拟过程中记录下来，同时，起皱准则可以如下修正：

表述3：

这修正公式符号的含义在图2中已经解释过。这意味着，不管何时右边的加载路径改变或者斜率比单轴拉伸线斜率小，起皱准则都会显示数值。

图2：起皱准则的修正

根据上面提到的修正，加载路径应该被考虑，起皱的准则才能更接近现场。

图3：是和起皱准则的比较。在图3b（）中，整个区域都是安全的，也是说没有起皱和起皱的趋向。然而，在图3a（修正的起皱准则中）中，我们可以发现一些小小的区域明显结果和的结果不同。这意味着，这里很有可能会起皱。

在现场，起皱经常出现在这些角落，它也很难被评估，因为起皱是出现在产品表面的。

根据图3，知道修正的起皱准则比更能预测和接近结果。

起皱准则的弯曲几何的修正

除了压应力，起皱可以通过板料的几何尺寸控制。在拐弯区域，比如拉延圆角，由于形状的约束，起皱趋势很减缓。当相对半径比小于5的时候，我们假设起皱会被完全消除。

为了考虑几何的影响，定义一个粗略的参数，它是一个涉及板料曲率的参数，起皱准则修改如下：

表达4：

图4：的关系

根据加载路径和上面提到的板料几何的修正，起皱准则更加合理，也更能用来评估复杂冲压工艺过程的起皱的趋势。

现场使用

起皱准则是基于每个单元的应变状态的评估的。FLD图中，如果应变状态在单轴拉伸线的左边，起皱很有可能发生。

起皱准则中，在特定的区域其值越大，越可能发生起皱。

注意下面几点：

·弯曲区域的起皱趋势比在平坦区域的要小。在弯曲区域，材料增厚而不是起皱。

·这应变是取决于压边圈的，压边圈力是使得板料稳定。

评估起皱时候，把这些原因考虑进去。

几何的起皱依靠这起皱准则是不能评估的。

卸载中的应变(浮动点)(-)

这个结果变量定义为：在成型过程中，减少板料的曲率。

是最大的曲率，在到此工序为止。意味着，在特定的区域，只要曲率保持增加，值保持不变的零。一旦它开始减少，

显示相对的不一样。

如下是三个对结果变量的主要运用：

1.在成型过程中，如果起皱出现随后又消失，那起皱在最后也不会被看到。

会给一个值，这值是和整过程中出现的最大的起皱曲率（弯曲）保持

一致的。

2.如果板料流过凹模圆角，它是松弛或者不松弛。如果松弛，依然显示

这曲率（刚才在圆角区域流过时的曲率）。因此它显示零（它已经流过凹模圆角或者已经标记）

3.对视化的版面，一旦凸模已经在特征线区域接触板料，特征线附近的板料不再沿特征区域挪动。如果板料沿特征移动，它会松弛，同时会显示一个数值。因此，它可以用来定义移动的冲击线。

对的变量结果使用，推荐看每一步结果，因为它是基于结果中易变的

。

25.1.4几何结果变量

表面起伏高度（浮动点）（mm）

表面应变（浮动点）（-）

与起皱引起的表面应变是保持一致的（这应变发生是由于板料表面起皱）。它是依靠特征值来评估的。

是如下累计的：

它是比较结构中有和没有起皱得到的（起皱前和后的特征值）。起皱的结构是这样累加的，通过没有起皱结构的基础上加一个额外的位移。两种结构，主要的曲率都被累计了。

接着，不同于。。。。

其值小于0.002表示，板料的起皱苏羽弹性区。值大于0.002表示起皱进入塑性区，起皱不能消除。