板材柔性壓邊多點成形工藝及其數(shù)值模擬研究
發(fā)布時間:2023-02-19 12:06
板材沖壓成形是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中重要組成部分,其具有尺寸精度高、生產(chǎn)周期短、加工效率高、易于實現(xiàn)機械化和自動化等優(yōu)點。對于具有復雜形狀或變形量較大的零件沖壓成形,由于板材各部分的流動量不同,易產(chǎn)生起皺、拉裂等缺陷,通常采用壓邊裝置限制板材流動來抑制起皺、拉裂等缺陷。傳統(tǒng)的壓邊方法,不符合板材自身所受應力的需要,金屬流動往往受到限制,容易造成金屬堆積或者減少,產(chǎn)生起皺或者拉裂等缺陷。柔性壓邊多點成形技術是多點成形與柔性壓邊工藝相結合的一種板材成形方法。多點成形可以快速成形三維復雜曲面件,能夠降低模具生產(chǎn)成本,縮短工件生產(chǎn)周期,可實現(xiàn)板材快速、柔性成形。柔性壓邊裝置由壓邊條(或壓邊圈)和離散壓邊塊(或液壓缸)組成。在壓邊成形過程中,可根據(jù)成形件形狀,合理布置壓邊塊位置,適當改變壓邊力的大小,使成形件的應力應變及厚度分布更加均勻。本文的主要研究內(nèi)容與結論如下:(1)柔性壓邊多點成形原理及拉深成形力學分析以盒形件為研究對象,探討了柔性壓邊多點成形工藝的設計思想和技術特點,進行了拉深成形理論分析;根據(jù)盒形件成形特點和沖壓成形過程中的受力不均勻特征;對其進行幾何形狀分區(qū)并受力分析,分析研究各個區(qū)域成形...
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 板材多點成形
1.3 板材壓邊成形工藝的發(fā)展
1.3.1 剛性壓邊成形方法
1.3.2 離散壓邊成形方法
1.3.3 柔性壓邊成形的發(fā)展
1.4 板材成形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 選題的意義及主要研究內(nèi)容
1.6 小結
第2章 柔性壓邊多點成形原理及力學分析
2.1 引言
2.2 柔性壓邊多點成形原理及工藝研究
2.2.1 設計思想
2.2.2 技術特點
2.3 拉深成形概念及理論
2.4 盒形件拉深成形特點
2.4.1 幾何形狀
2.4.2 拉深成形過程中法蘭區(qū)受力分析
2.5 盒形件變形區(qū)域劃分以及應力應變狀態(tài)分析
2.6 小結
第3章 柔性壓邊多點成形工藝實驗
3.1 引言
3.2 柔性壓邊多點成形工藝原理
3.3 柔性壓邊多點成形實驗
3.3.1 實驗設備及材料
3.3.2 實驗過程
3.4 實驗結果分析
3.4.1 壓邊條不同分層的實驗研究
3.4.2 不同壓邊力的實驗研究
3.4.3 不同材質(zhì)壓邊條的實驗研究
3.4.4 不同厚度壓邊條的實驗研究
3.5 小結
第4章 柔性壓邊多點成形有限元基礎與模型建立
4.1 引言
4.2 金屬板材成形有限元理論
4.2.1 彈塑性理論
4.2.2 虛功原理
4.2.3 動力有限元分析基本方程
4.2.4 分步計算時間的控制
4.3 柔性壓邊多點成形有限元模型的建立
4.3.1 幾何模型
4.3.2 材料參數(shù)
4.3.3 接觸和摩擦模型的選擇
4.3.4 載荷及邊界約束的設置
4.3.5 單元選擇及網(wǎng)格劃分
4.4 小結
第5章 壓邊條參數(shù)對柔性壓邊多點成形結果的影響
5.1 引言
5.2 壓邊條不同分層的數(shù)值模擬
5.2.1 壓邊條分層方式的介紹
5.2.2 起皺缺陷分析
5.3 應力應變及減薄率的研究
5.3.1 應力分析
5.3.2 應變分析
5.3.3 減薄率分析
5.4 壓邊條厚度對成形結果的影響
5.4.1 有限元模型
5.4.2 成形件起皺分析
5.4.3 成形應力分析
5.4.4 成形件厚度分析
5.5 壓邊條材質(zhì)對柔性壓邊成形結果的影響
5.5.1 有限元模型
5.5.2 起皺缺陷分析
5.5.3 應力分布分析
5.5.4 板材減薄率分析
5.5.5 成形深度分析
5.6 小結
第6章 壓邊力參數(shù)對柔性壓邊多點成形的影響
6.1 引言
6.2 有限元模型
6.3 壓邊力對成形結果的影響
6.3.1 應力對比
6.3.2 應變對比
6.3.3 厚度對比
6.4 摩擦系數(shù)對柔性壓邊成形結果的影響
6.4.1 應力對比
6.4.2 應變對比
6.4.3 板材減薄率對比
6.5 小結
第7章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3746189
【文章頁數(shù)】:92 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 板材多點成形
1.3 板材壓邊成形工藝的發(fā)展
1.3.1 剛性壓邊成形方法
1.3.2 離散壓邊成形方法
1.3.3 柔性壓邊成形的發(fā)展
1.4 板材成形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀
1.5 選題的意義及主要研究內(nèi)容
1.6 小結
第2章 柔性壓邊多點成形原理及力學分析
2.1 引言
2.2 柔性壓邊多點成形原理及工藝研究
2.2.1 設計思想
2.2.2 技術特點
2.3 拉深成形概念及理論
2.4 盒形件拉深成形特點
2.4.1 幾何形狀
2.4.2 拉深成形過程中法蘭區(qū)受力分析
2.5 盒形件變形區(qū)域劃分以及應力應變狀態(tài)分析
2.6 小結
第3章 柔性壓邊多點成形工藝實驗
3.1 引言
3.2 柔性壓邊多點成形工藝原理
3.3 柔性壓邊多點成形實驗
3.3.1 實驗設備及材料
3.3.2 實驗過程
3.4 實驗結果分析
3.4.1 壓邊條不同分層的實驗研究
3.4.2 不同壓邊力的實驗研究
3.4.3 不同材質(zhì)壓邊條的實驗研究
3.4.4 不同厚度壓邊條的實驗研究
3.5 小結
第4章 柔性壓邊多點成形有限元基礎與模型建立
4.1 引言
4.2 金屬板材成形有限元理論
4.2.1 彈塑性理論
4.2.2 虛功原理
4.2.3 動力有限元分析基本方程
4.2.4 分步計算時間的控制
4.3 柔性壓邊多點成形有限元模型的建立
4.3.1 幾何模型
4.3.2 材料參數(shù)
4.3.3 接觸和摩擦模型的選擇
4.3.4 載荷及邊界約束的設置
4.3.5 單元選擇及網(wǎng)格劃分
4.4 小結
第5章 壓邊條參數(shù)對柔性壓邊多點成形結果的影響
5.1 引言
5.2 壓邊條不同分層的數(shù)值模擬
5.2.1 壓邊條分層方式的介紹
5.2.2 起皺缺陷分析
5.3 應力應變及減薄率的研究
5.3.1 應力分析
5.3.2 應變分析
5.3.3 減薄率分析
5.4 壓邊條厚度對成形結果的影響
5.4.1 有限元模型
5.4.2 成形件起皺分析
5.4.3 成形應力分析
5.4.4 成形件厚度分析
5.5 壓邊條材質(zhì)對柔性壓邊成形結果的影響
5.5.1 有限元模型
5.5.2 起皺缺陷分析
5.5.3 應力分布分析
5.5.4 板材減薄率分析
5.5.5 成形深度分析
5.6 小結
第6章 壓邊力參數(shù)對柔性壓邊多點成形的影響
6.1 引言
6.2 有限元模型
6.3 壓邊力對成形結果的影響
6.3.1 應力對比
6.3.2 應變對比
6.3.3 厚度對比
6.4 摩擦系數(shù)對柔性壓邊成形結果的影響
6.4.1 應力對比
6.4.2 應變對比
6.4.3 板材減薄率對比
6.5 小結
第7章 結論與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文
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本文編號:3746189
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