本文關(guān)鍵詞：板料多次拉深過程數(shù)值模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多次拉深成形技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際,多次拉深成形就是將零件拉深變形的總變形量進(jìn)行分配,每次拉深完成零件的一部分變形,最后制成所需要的零件。多次拉深成形的機(jī)理非常復(fù)雜,在多次拉深成形中,后續(xù)工序的坯料為半成品工件,半成品工件已經(jīng)歷過一次或多次變形,坯料在材料性能和幾何形狀上都發(fā)生了一定的變化。所以相對于一次拉深成形來說,多次拉深成形有其特殊的變形規(guī)律和相應(yīng)的變形工藝。目前,對板料拉深成形的數(shù)值模擬研究工作,大多集中在首次拉深成形,對于多次拉深成形,很多理論和經(jīng)驗(yàn)公式都是根據(jù)首次拉深通過一定的簡化、假設(shè)推導(dǎo)出來的,缺乏實(shí)際依據(jù),還具有許多需要克服的困難,對多次拉深成形進(jìn)行系統(tǒng)的、深入的研究非常少。本文采用數(shù)值模擬方法,全面深入地研究多次拉深成形。本課題的研究對促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)在沖壓行業(yè)中的應(yīng)用,提高整個(gè)沖壓行業(yè)應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)的水平,具有十分重要的意義。 本文系統(tǒng)闡述和討論了板料沖壓成形數(shù)值模擬的非線性有限元理論;比較了T.L.法和U.L.法這兩類大變形彈塑性有限元方程的列式和求解特點(diǎn),提出了適合板料成形數(shù)值模擬的彈塑性本構(gòu)方程;分析并比較了Hill 屈服準(zhǔn)則和Barlat 屈服準(zhǔn)則,并指出屈服準(zhǔn)則的選用方法;分析并比較了各種單元類型的異同點(diǎn),指出BT單元無論是從計(jì)算精度還是從計(jì)算效率兩個(gè)方面考慮都是最適合多次拉深成形數(shù)值模擬的單元類型;分析并比較了隱式、顯式和顯隱式綜合算法,并給出了采用動(dòng)態(tài)松弛算法時(shí)虛擬速度和虛擬質(zhì)量的選取方法。本文在分析板料成形有限元數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,介紹了多次拉深成形數(shù)值模擬的一般過程,分析了多次拉深成形數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù):幾何模型的建立、單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分、屈服準(zhǔn)則的選用、邊界條件的處理、板料與模具間干涉問題的處理、工步間變化歷史信息的傳遞等。以數(shù)值模擬等先進(jìn)技術(shù)解決工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的實(shí)際問題是板料成形技術(shù)的發(fā)展方向。本文以管子支架的多次拉深成形為例,分析多次拉深成形中不同的凸模圓角半徑、模具間隙、壓邊力、壓邊間隙、摩擦系數(shù)對拉深成形性能的影響,得出了這些因素與工件首次拉深最大變薄率的關(guān)系。 本文的研究結(jié)果表明,應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)可以計(jì)算零件在成形過程中產(chǎn)生的變形、應(yīng)力、應(yīng)變分布,預(yù)測零件在成形過程中起皺、破裂和剛性不足等缺陷,從而得到成形所需的優(yōu)化工藝條件。使模具和工藝設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)上升到理論指導(dǎo),從而大大提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,減少模具的調(diào)試費(fèi)用,縮短模具生產(chǎn)周期,為加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高生產(chǎn)效率,創(chuàng)造有利條件。
【關(guān)鍵詞】：多次拉深 成形 有限元分析 數(shù)值模擬 管子支架
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 板料成形有限元數(shù)值模擬的研究概況10-12
• 1.3 板料多次拉深成形有限元數(shù)值模擬的研究概況12-14
• 1.4 eta/DYNAFORM 有限元分析軟件介紹14-16
• 1.4.1 DYNAFORM-PC 軟件的組成15
• 1.4.2 DYNAFORM 軟件的模擬步驟15-16
• 1.4.3 DYNAFORM 軟件的模擬功能16
• 1.5 選題背景和意義16
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 2 板料拉深成形的理論分析18-27
• 2.1 引言18-19
• 2.2 板料拉深的變形過程分析19-21
• 2.3 板料多次拉深成形的特點(diǎn)21-23
• 2.4 影響拉深及多次拉深成形性能的因素23-27
• 2.4.1 材料性能參數(shù)對拉深成形的影響23-24
• 2.4.2 工藝參數(shù)對拉深成形的影響24-27
• 3 板料成形非線性有限元理論27-47
• 3.1 引言27
• 3.2 有限變形理論27-33
• 3.2.1 有限變形的應(yīng)變張量27-30
• 3.2.2 有限變形的應(yīng)力張量30-32
• 3.2.3 幾何非線性有限元方程的建立32-33
• 3.3 材料非線性的彈塑性本構(gòu)關(guān)系33-36
• 3.3.1 材料的屈服模型33-35
• 3.3.2 彈塑性本構(gòu)關(guān)系35-36
• 3.4 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分36-39
• 3.4.1 單元類型的選擇36-38
• 3.4.2 單元尺寸控制38-39
• 3.5 邊界條件的處理39-44
• 3.5.1 接觸處理40-42
• 3.5.2 接觸力的計(jì)算42
• 3.5.3 摩擦處理42-44
• 3.6 有限元求解算法44-47
• 3.6.1 隱式求解法44-45
• 3.6.2 顯式求解法45
• 3.6.3 顯式隱式綜合求解法45-47
• 4 板料多次拉深成形數(shù)值模擬過程及關(guān)鍵技術(shù)研究47-54
• 4.1 引言47
• 4.2 多次拉深成形有限元數(shù)值模擬步驟47
• 4.3 多次拉深成形數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)47-52
• 4.3.1 幾何模型的建立47-49
• 4.3.2 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分49-50
• 4.3.3 提高模擬效率的方法50
• 4.3.4 屈服準(zhǔn)則的選用50-51
• 4.3.5 邊界條件的處理和板料與模具間干涉的處理51
• 4.3.6 工步間變化歷史信息的傳遞51-52
• 4.4 DYNAFORM 軟件的板料多次拉深成形分析52-54
• 5 管子支架多次拉深成形過程數(shù)值模擬54-67
• 5.1 引言54-56
• 5.2 第一次拉深過程模擬56-60
• 5.2.1 有限元分析模型的建立56
• 5.2.2 模擬結(jié)果及分析56-60
• 5.3 第二次及以后各次拉深過程模擬60-67
• 5.3.1 模擬條件設(shè)置60
• 5.3.2 模擬結(jié)果及分析60-67
• 6 結(jié)論與展望67-69
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附:1. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄74-75

【引證文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 喻祖建;;數(shù)值模擬分析摩擦與拉深件壁厚變化的關(guān)系[J];重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào);2006年02期

2 喻祖建;李華基;;板料多次拉深成形仿真過程關(guān)鍵技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2006年10期

3 汪超;胡道春;;基于數(shù)值模擬的筒形件多道次拉深工藝與實(shí)驗(yàn)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;2011年11期

4 張金鵬;陳文琳;周煜辰;周瑞;楊棟;;多臺(tái)階深筒形件成形工藝設(shè)計(jì)及仿真[J];精密成形工程;2013年04期

5 喻祖建;;數(shù)值模擬分析工藝參數(shù)與拉深件壁厚變化的關(guān)系[J];現(xiàn)代制造工程;2005年S1期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 崔曉輝;起重機(jī)半圓形吊臂成形工藝研究及計(jì)算機(jī)仿真[D];華中科技大學(xué);2009年

2 樊福霞;復(fù)雜形狀零件多道次拉深過渡形狀確定方法研究[D];沈陽航空航天大學(xué);2011年

3 李小勇;多工位級進(jìn)模沖壓載體形式對成形精度的影響[D];重慶大學(xué);2007年

4 魏光明;多工位級進(jìn)沖壓工藝分析及成形全工序數(shù)值模擬[D];華南理工大學(xué);2012年

5 王發(fā)成;空心葉片中復(fù)雜曲面的回彈控制與補(bǔ)償研究[D];江南大學(xué);2012年

6 張亮;沖壓成形數(shù)值仿真及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測的研究[D];長春工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：257622