本文關(guān)鍵詞：軌道車輛轉(zhuǎn)向架蓋板沖壓成形數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：軌道交通行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè),軌道車輛的發(fā)展是制約城市軌道交通發(fā)展的主要因素。隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,軌道車輛制造更加追求美觀舒適,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求更高,因此對(duì)車體構(gòu)件沖壓成形質(zhì)量和成形精度的要求也進(jìn)一步提高。目前,改善其成形缺陷最有效措施是在實(shí)際生產(chǎn)前應(yīng)用CAE軟件對(duì)板料沖壓成形過程進(jìn)行數(shù)值仿真模擬,依據(jù)模擬結(jié)果預(yù)測(cè)其成形缺陷及模具設(shè)計(jì)缺陷,然后通過優(yōu)化成形工藝參數(shù)及修改模具的辦法控制缺陷的產(chǎn)生。數(shù)值模擬技術(shù)可以使開發(fā)新產(chǎn)品的工藝試驗(yàn)次數(shù)大為減少,從而縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期,降低新產(chǎn)品的開發(fā)成本,是一項(xiàng)能夠給企業(yè)帶來巨大經(jīng)濟(jì)效益的技術(shù)。本文以軌道車輛轉(zhuǎn)向架蓋板為研究對(duì)象,通過有限元模擬軟件ABAQUS,研究了蓋板在壓彎工藝和拉延工藝條件下的成形性能以及成形后的側(cè)彎和回彈等缺陷情況,并提出了優(yōu)化的拉延成形工藝和模具回彈補(bǔ)償方案,為實(shí)際生產(chǎn)出符合精度要求的蓋板零件提供理論基礎(chǔ)。首先,建立蓋板壓彎工藝有限元模型,模擬研究了蓋板壓彎成形性能及成形后的側(cè)彎和回彈情況。結(jié)果表明,蓋板壓彎成形后的主要缺陷為回彈量較大,調(diào)整摩擦系數(shù)和模具間隙等工藝參數(shù)并不能有效減少回彈,成形后的零件也存在一定的側(cè)彎量。其次,提出增加壓邊的轉(zhuǎn)向架蓋板拉延成形工藝。模擬研究結(jié)果表明,對(duì)于板料較厚的大型蓋板構(gòu)件,采用拉延成形工藝能夠有效降低成形后的回彈缺陷,提高成形精度。研究了壓邊力、摩擦系數(shù)、模具間隙等工藝參數(shù)以及凸模圓角半徑等模具參數(shù)對(duì)蓋板成形性能以及回彈的影響規(guī)律。增大壓邊力能夠有效降低回彈量,但當(dāng)壓邊力增大到一定程度后變化趨勢(shì)趨于平穩(wěn);摩擦系數(shù)越大,回彈越小,但摩擦系數(shù)太大會(huì)影響成形件的表面質(zhì)量;回彈量隨模具間隙的增大而增加,因此必須選擇較小且合適的模具間隙控制回彈。在保證成形質(zhì)量的前提下,選擇較小的凸模圓角半徑有利于減小回彈。利用正交試驗(yàn)法優(yōu)化出蓋板拉延成形工藝方案為:凸模圓角半徑為150mm,模具間隙1.05t,摩擦系數(shù)0.05,壓邊力為2000KN。采用優(yōu)化后的成形工藝方案,蓋板成形后最大回彈量為19.67mm,拉延成形后零件質(zhì)量較好,沒有拉裂或者起皺等缺陷。為進(jìn)一步減小回彈提高成形精度,研究提出了凹模增加頂板、對(duì)頂板施加背壓力、凸模逆向彎曲以及凹模兩翼型面進(jìn)行修正的方式對(duì)回彈進(jìn)行有效控制,并在模具兩側(cè)加擋板降低側(cè)彎量,使生產(chǎn)出的零件符合成形精度要求。
【關(guān)鍵詞】：轉(zhuǎn)向架蓋板 數(shù)值模擬 沖壓成形 回彈 側(cè)彎
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U270.6;TG386
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-22
• 1.1 引言12
• 1.2 軌道車輛用耐候鋼研究狀況12-14
• 1.2.1 國(guó)外耐候鋼研究狀況12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)耐候鋼研究狀況13-14
• 1.3 沖壓成形常見缺陷分析14-16
• 1.3.1 拉裂14
• 1.3.2 回彈14-16
• 1.4 板料沖壓成形數(shù)值模擬與回彈控制研究16-19
• 1.4.1 板料沖壓成形數(shù)值模擬技術(shù)研究進(jìn)展16-17
• 1.4.2 板料沖壓成形回彈控制研究17-19
• 1.5 本文的研究意義和主要研究?jī)?nèi)容19-22
• 1.5.1 本文的研究意義19-20
• 1.5.2 本文主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 板料沖壓成形有限元模擬基本理論22-32
• 2.1 引言22
• 2.2 屈服準(zhǔn)則22-24
• 2.3 單元理論24-25
• 2.3.1 薄膜單元24
• 2.3.2 實(shí)體單元24
• 2.3.3 殼體單元24-25
• 2.4 強(qiáng)化模型25-26
• 2.4.1 等向強(qiáng)化模型25
• 2.4.2 隨動(dòng)強(qiáng)化模型25-26
• 2.4.3 混合強(qiáng)化模型26
• 2.5 中厚板彎曲成形理論26-29
• 2.5.1 板料彎曲基本理論26-27
• 2.5.2 板料彎曲過程中的應(yīng)力狀態(tài)27-29
• 2.5.3 中性層理論29
• 2.6 板料成形過程中的有限元積分算法29-31
• 2.6.1 動(dòng)態(tài)顯式分析方法29-30
• 2.6.2 靜態(tài)隱式積分算法30-31
• 2.6.3 混合模擬算法31
• 2.7 本章小結(jié)31-32
• 第3章 轉(zhuǎn)向架蓋板壓彎成形數(shù)值模擬研究32-44
• 3.1 引言32
• 3.2 單向拉伸試驗(yàn)32-34
• 3.3 蓋板壓彎成形有限元模型的建立34-37
• 3.3.1 建立幾何模型34-35
• 3.3.2 模型的裝配35-36
• 3.3.3 材料模型36
• 3.3.4 網(wǎng)格模型36-37
• 3.4 蓋板壓彎成形數(shù)值模擬研究37-43
• 3.4.1 蓋板壓彎成形性研究37-39
• 3.4.2 蓋板壓彎成形缺陷研究39-42
• 3.4.3 蓋板壓彎成形回彈影響因素研究42-43
• 3.5 小結(jié)43-44
• 第4章 蓋板拉延成形數(shù)值模擬研究44-66
• 4.1 引言44
• 4.2 蓋板拉延成形有限元模型的建立44-45
• 4.3 蓋板拉延成形模擬結(jié)果45-47
• 4.3.1 蓋板拉延成形性研究45-46
• 4.3.2 蓋板拉延成形缺陷研究46-47
• 4.4 工藝參數(shù)對(duì)蓋板成形性能及回彈影響研究47-57
• 4.4.1 壓邊力的影響47-51
• 4.4.2 摩擦系數(shù)的影響51-54
• 4.4.3 模具間隙的影響54-57
• 4.5 凸模圓角半徑對(duì)蓋板成形性能及回彈影響研究57-61
• 4.5.1 凸模圓角半徑對(duì)蓋板成形的影響57-60
• 4.5.2 凸模圓角半徑對(duì)回彈的影響60-61
• 4.6 工藝參數(shù)的優(yōu)化61-63
• 4.7 本章小結(jié)63-66
• 第5章 蓋板拉延成形缺陷控制研究66-76
• 5.1 引言66
• 5.2 蓋板拉延成形側(cè)彎缺陷的控制66-67
• 5.3 蓋板拉延成形回彈的控制67-75
• 5.3.1 采用帶頂板的凹�？刂苹貜�68
• 5.3.2 對(duì)頂板施加背壓力控制回彈68-70
• 5.3.3 凸模底部逆向彎曲對(duì)回彈的控制70-72
• 5.3.4 凹模兩翼型面修正72-75
• 5.4 小結(jié)75-76
• 第6章 結(jié)論76-78
• 參考文獻(xiàn)78-84
• 致謝84

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王傳勇;李沖;;沖壓成形的質(zhì)量分析及質(zhì)量控制方法探析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2013年05期

2 ;輪輞體沖壓成形新工藝[J];鍛壓機(jī)械;1972年01期

3 吳百海，虞秀敏，吳百光，吳申卉，何紹鼎，羅振隆，何柏生，楊舒放;殼體沖壓成形全自動(dòng)線的設(shè)計(jì)與研究[J];機(jī)械開發(fā);1994年02期

4 吳為民,高文勝,劉嬈,許東衛(wèi);液中放電金屬?zèng)_壓成形研究[J];電加工;1998年05期

5 肖小亭,孫友松,廖毅娟,章爭(zhēng)榮;豪華型鋼瓦沖壓成形[J];鍛壓技術(shù);2000年06期

6 肖小亭,孫友松,廖毅娟,章爭(zhēng)榮;豪華型鋼瓦沖壓成形[J];模具工業(yè);2000年12期

7 張舉東;冷軋薄板與沖壓成形性[J];模具技術(shù);2001年01期

8 楊紹明,胡亞民;汽車車廂固定角鐵的沖壓成形[J];機(jī)械工人;2001年01期

9 周金龍 ,蔡添吉 ,莊志宇;鈦金屬筆記型電腦上殼件沖壓成形技術(shù)[J];塑性工程學(xué)報(bào);2002年04期

10 高廣軍;交叉桿沖壓成形的數(shù)值模擬分析及工藝優(yōu)化[J];模具制造;2002年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張舉東;;汽車薄板與沖壓成形性[A];河南省汽車工程學(xué)會(huì)首屆科研學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

2 黃國(guó)滔;楊相忠;;沖壓成形中的芯塊利用[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

3 蘇嵐;程俊業(yè);陳銀莉;許應(yīng);戎文娟;;熱沖壓成形實(shí)驗(yàn)裝置的開發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究[A];第十四屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第8分會(huì)場(chǎng)：鋼材深加工研討會(huì)論文集[C];2012年

4 宋子明;;汽車雨刮器托盤的沖壓成形技術(shù)[A];云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 宋子明;;汽車雨刮器托盤的沖壓成形技術(shù)[A];第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C];2008年

6 張莉;吳開騰;;薄鋼板沖壓成形的有限元模擬和分析研究[A];第五屆全國(guó)強(qiáng)動(dòng)載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

7 周建忠;楊繼昌;許友誼;楊興華;張永康;;柔性化的板料激光沖壓成形新技術(shù)研究[A];制造業(yè)與未來中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

8 胡勇;張偉勇;袁萍;王呈方;周永清;劉光武;;船體外板沖壓成形研究[A];2011年CAD/CAM學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2011年

9 陳秀深;;轎車車門內(nèi)板的沖壓成形[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

10 周建忠;楊繼昌;許友誼;楊興華;張永康;;柔性化的板料激光沖壓成形新技術(shù)研究[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 中航工業(yè)黎明 楊踴 石豎鯤 王立成;特種沖壓成形技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用探討[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2012年

2 張亦筑;鎂合金沖壓成形技術(shù)獲突破[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2013年

3 記者 付強(qiáng);遼源建立首個(gè)院士工作站[N];吉林日?qǐng)?bào);2012年

4 周賢賓 嚴(yán)致和;發(fā)展遇阻沖壓成形業(yè)尋求突破[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2004年

5 劉立忠;軋制差厚板沖壓成形的研究進(jìn)展[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

6 劉友存 摘譯;圍繞用戶需求開展生產(chǎn)工藝創(chuàng)新[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

7 劉友存 摘譯;技術(shù)創(chuàng)新保證汽車用鋼有效應(yīng)用[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂萌萌;超高強(qiáng)度硼鋼板熱沖壓成形數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究[D];吉林大學(xué);2016年

2 馬聞?dòng)?AA6082鋁合金熱沖壓成形控性規(guī)律研究及工藝優(yōu)化[D];北京科技大學(xué);2016年

3 史棟勇;高強(qiáng)鋼熱沖壓成形性及微觀力學(xué)性能數(shù)值預(yù)測(cè)[D];大連理工大學(xué);2015年

4 劉大海;5052鋁合金板材磁脈沖輔助沖壓成形變形行為及機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

5 伍杰;鎳鍍層金屬薄板沖壓成形的失效分析[D];湘潭大學(xué);2012年

6 韓利芬;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的薄板沖壓成形中的反演問題研究[D];湖南大學(xué);2006年

7 桂中祥;高性能硼鋼熱沖壓成形及Al-Si鍍層開裂失效行為研究[D];華中科技大學(xué);2014年

8 侯英岢;汽車鋼板沖壓成形表面損傷規(guī)律與控制方法研究[D];上海交通大學(xué);2009年

9 廖代輝;沖壓成形材料性能變化及其對(duì)車身結(jié)構(gòu)耐撞性影響研究[D];湖南大學(xué);2013年

10 李小平;加油盒沖壓成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2005年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 宋灝;汽車背門內(nèi)板沖壓成形與回彈的數(shù)值模擬研究[D];天津理工大學(xué);2015年

2 孫玉雙;22MnB5鋼板B柱熱沖壓成形技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 花魁;大尺寸葉片成形過程模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];陜西理工學(xué)院;2015年

4 孫振謙;汽車圍板沖壓成形研究[D];沈陽理工大學(xué);2015年

5 李曉娟;基于熱—力—相變耦合的高強(qiáng)鋼BR1500HS熱沖壓盒型件研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

6 王列亮;多因素對(duì)鋁合金板沖壓成形質(zhì)量影響的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

7 袁國(guó)興;高強(qiáng)鋼TRB熱沖壓成形工藝和試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 張瀟;亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭溫沖壓溫度研究[D];浙江大學(xué);2015年

9 張磊;超高強(qiáng)度BR1500HS鋼高溫變形行為研究及熱沖壓過程數(shù)值模擬[D];上海大學(xué);2015年

10 畢盧思;基于某乘用車側(cè)圍板沖壓仿真分析和回彈預(yù)測(cè)[D];重慶理工大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：軌道車輛轉(zhuǎn)向架蓋板沖壓成形數(shù)值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：364894