【摘要】：隨著中國經(jīng)濟的飛速發(fā)展和城市人口的迅猛增多,軌道交通已經(jīng)成為國家優(yōu)先發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。軌道交通具有運輸量大,節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點,能夠有效地緩解因城市私家車劇增而帶來的環(huán)境污染,交通堵塞,能源匱乏等一系列問題。不銹鋼型材具有較高的耐蝕性和優(yōu)異的力學性能,其強度、剛度等均大大高于普通碳素鋼,因而不銹鋼型材被廣泛應用于新型軌道客車車體的彎梁及立柱生產(chǎn)上。拉彎成形工藝能夠提高成形件的精度,減小零件的成形缺陷,現(xiàn)已發(fā)展成為軌道車輛結(jié)構(gòu)件的主要成形方法。本文主要應用數(shù)值模擬和試驗相結(jié)合的方法對某軌道車輛端部彎梁拉彎成形過程開展分析,主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)研究了變曲率彎梁小弧段出現(xiàn)的起皺缺陷。結(jié)果表明:隨著模具間隙的減小,起皺高度逐漸下降,起皺缺陷有所緩解,但是減小模具間隙并不能夠完全的消除起皺缺陷。并且模具間隙過小時,型材立邊和模具型槽摩擦過大,會影響型材輪廓精度,因此模具間隙應該適當大于拉彎型材厚度。隨著拉伸量的增大,型材起皺現(xiàn)象有所好轉(zhuǎn),并且當總拉伸量大于7.5%時,型材起皺缺陷基本消失。型材立邊高度也會影響起皺缺陷,在固定型材弦邊長度的前提下,型材立邊高度增加,起皺現(xiàn)象越嚴重。(2)研究了變曲率彎梁拉彎成形時的截面畸變?nèi)毕荨＝Y(jié)果表明:模具立邊深度對截面畸變影響很大,模具立邊深度應適當小于型材立邊高度。模具立邊深度過小,型材弦邊得不到拉彎胎側(cè)邊支撐,會發(fā)生弦邊塌陷和立邊扭曲現(xiàn)象。模具立邊深度過大,型材立邊沒有拉彎胎底部支撐,會造成弦邊翹曲和立邊扭曲現(xiàn)象。對5組不同拉伸量設置方案開展模擬,結(jié)果表明拉伸量為10%時,型材具有最好的截面精度。拉伸量分配方式對截面畸變影響也很大,在總拉伸量固定的前提下,適當在小弧段多分配拉伸量型材截面精度最好,其余弧段多分配拉伸量或者在小弧段過多分配拉伸量都會造成一定的截面畸變。(3)建立了彎梁拉彎回彈分析模型,研究各因素對回彈影響,結(jié)果表明:增加預拉伸量和補拉伸量都能減小彎梁的回彈量,但是影響程度較小。在固定拉伸總量的情況下,拉伸量分配方式對回彈影響較大,其中在過渡段多分配拉伸量,回彈最小。基于回彈補償法的模具型面修正能夠有效地提高彎梁輪廓精度。(4)基于彎梁成形最優(yōu)工藝參數(shù)和型面補償后的模具型面設計,開發(fā)制造拉彎胎具并開展成形試驗,經(jīng)過測量,彎梁輪廓精度良好,沒有起皺和截面畸變?nèi)毕?驗證了本文模擬的正確性,為生產(chǎn)實踐提供了指導作用。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG306;U270.6
【圖文】：

1.2 拉彎工藝1.2.1 拉彎成形原理拉彎成形是一種邊拉伸邊彎曲的成形方法，傳統(tǒng)的彎曲成形技術(shù)缺陷明顯，如彈大，尺寸精度差等。而拉彎成形則能克服以上缺點。在拉彎過程中，由于徑向拉的添加改變了彎曲截面的應力應變狀態(tài)，因此能有效地控制零件的成形缺陷，特別合成形結(jié)構(gòu)復雜，精度要求高的零件。拉彎工藝過程如下圖 1.1 所示。(a) 拉伸準備階段 （b）預拉伸階段

第 1 章 緒論車門框，金屬飾條，前保險杠等車身結(jié)構(gòu)件等生產(chǎn)中。拉彎成形技術(shù)在軌道車輛制造領域應用最為廣泛，拉彎成形工藝可以成形尺寸較大、空間結(jié)構(gòu)和截面復雜的軌道車輛彎梁、立柱類零件，而且成形件輪廓精度很高，實現(xiàn)了型材的高精度彎曲成形，滿足了車體裝配精度。拉彎成形件的截面應力分布和均勻拉伸件以及純彎曲件不同，均勻拉伸件截面應力分布如圖 1.2（a）所示；普通彎曲成形的型材截面應力分布一般分為三個部分，拉應力區(qū)，應變中性層區(qū)和壓應力區(qū)，如下圖 1.2（b）所示；而在型材拉彎時，由于切向拉應力的存在，型材截面的應變中性層會下移，使得拉伸區(qū)域變大，壓縮區(qū)域減小，最終拉彎成形的型材全部截面的應力中性層完全移出型材，使得整個截面都處于拉應力狀態(tài)[9]，如下圖 1.2（c）所示。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 劉志軍;金朝海;李東升;李小強;;基于PSBPD的T型材拉彎夾鉗加載軌跡設計及有限元模擬[J];塑性工程學報;2012年06期

2 彭赫力;劉純國;李明哲;;馬鞍面件柔性夾鉗多點拉形實驗與數(shù)值模擬[J];西安交通大學學報;2012年05期

3 賀東;朱健梅;;一體化客運軌道交通運輸體系構(gòu)建模式[J];西南交通大學學報;2012年02期

4 杜劍;李秀敏;;全球軌道客車產(chǎn)業(yè)的競爭態(tài)勢及我國的對策[J];經(jīng)濟縱橫;2012年03期

5 王永軍;張輝輝;劉磊;邱智學;徐勤義;康齊正;;復雜截面拉彎成形回彈經(jīng)驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究[J];機械科學與技術(shù);2011年10期

6 張魁;譚憶秋;吳思剛;王強;徐慧寧;;Analyis on the indirect tension displacement and strain field of asphalt mixture based on ABAQUS and DICM[J];Journal of Harbin Institute of Technology;2011年04期

7 魚二強;賀爾銘;王紅建;;非對稱型材拉彎成形的數(shù)值模擬研究[J];科學技術(shù)與工程;2011年15期

8 周賢賓;高宏志;李曉星;金朝海;B.Criqui;;不同材料型材拉彎成形性的比較[J];精密成形工程;2009年01期

9 谷諍巍;徐虹;趙立輝;崔波;;基于PS2F軟件的型材拉彎成形工藝研究[J];電加工與模具;2009年03期

10 高宏志;周賢賓;李曉星;金朝海;B Criqui;;型材拉彎成形性評估專家系統(tǒng)[J];計算機輔助設計與圖形學學報;2008年11期

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1 高嵩;鋁型材柔性三維拉彎成形工藝研究[D];大連理工大學;2015年

2 王勝滿;軌道車輛車體不銹鋼型材構(gòu)件拉彎成形數(shù)值模擬與實驗研究[D];大連交通大學;2013年

相關碩士學位論文 前4條

1 翟志會;鋁型材三維拉彎成形工藝優(yōu)化及回彈補償方法研究[D];吉林大學;2015年

2 馬曉安;典型型材拉彎理論分析與實驗研究[D];燕山大學;2013年

3 馬天龍;車用鋁合金型材多點拉彎成形數(shù)值模擬研究[D];大連理工大學;2013年

4 張賀剛;型材轉(zhuǎn)臺式拉彎的力學分析與回彈分析[D];西北工業(yè)大學;2004年

本文編號：2737181