复杂半管零件成形工艺方法的研究

发布时间：2017-08-08 15:34

  本文关键词：复杂半管零件成形工艺方法的研究

  更多相关文章： 三通半管 冲压成形 充液拉深成形 圆筒体翻边成形 有限元模拟

【摘要】：随着航空事业的不断发展,导管作为重要构件在各种飞机中使用越来越多。在液压、燃油和供氧系统中都使用着大量及复杂的导管。导管接头作为管路系统的扭转站是最薄弱的环节,导管接头处容易发生破裂损坏,使飞机存在安全隐患,严重时可导致飞行事故的发生。那么,导管接头作为飞机中重要的结构件,其成形质量是确保飞机使用安全的重要保障。本文针对某型号的航空复杂半管零件进行研究。在半管成形中,通过详细分析零件的形状特点和成形工艺性的基础上,提出了半管冲压成形、半管充液拉深成形及圆筒体翻边成形的方法。对于半管冲压成形方法,主要思想是增加了一个压紧块的方法来消除起皱。压紧块应位于最容易起皱的支管与主管的过渡区域,凸模配合夹紧块先夹紧毛料容易起皱的部分,凸模再下行最终冲压出厚度均匀的半管零件。除此之外,压紧块的初始位置、模具与板料的摩擦系数和凸模冲压速度等因素也影响着冲压件成形质量。由于此半管零件形状复杂,拉深成形时板料所受的压力不平衡,将导致材料流动不均匀,成形后零件厚度分布也不均匀,容易同时出现起皱和破裂。本文通过合适的压边圈压边力和压紧块压紧力的作用下,成功的解决了起皱和破裂问题,并设计出冲压模具整体结构。对于充液拉深成形,研究了凸模端口工艺补充面结构对充液拉深成形的影响,设计出了合适的抛物线形的凸模端口工艺补充面结构。另外凹模圆角半径、压边力的大小、摩擦系数等工艺参数对半管充液拉深成形也有很大影响。其中摩擦系数越大、凹模圆角半径越小、压边力越小零件成形质量越好。最大液室压力即溢流压力和液室压力曲线加载路径是影响成形质量的重要因素。当最大液室压力为17MPa时,零件成形效果最好。本文拟定了几种加载路径,通过模拟结果选取了最优加载曲线。对于圆筒体翻边成形,这个工序主要成形主管上小整体支管部分。其中需要考虑的因素有:预制孔的大小与形状、凸模的结构形式、凸模冲压速度等。
【关键词】：三通半管 冲压成形 充液拉深成形 圆筒体翻边成形 有限元模拟
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V262.3
【目录】：

• 摘要6-7
• abstract7-12
• 主要符号表12-13
• 第1章 绪论13-24
• 1.1 引言13-14
• 1.2 半管成形方法14-17
• 1.2.1 落压成形14-15
• 1.2.2 冲压成形15-16
• 1.2.3 充液拉深成形16-17
• 1.3 整管成形方法17-19
• 1.4 板材半管冲压成形研究现状19-21
• 1.5 板材充液拉深成形发展现状21-22
• 1.6 本文主要研究内容和目的22-24
• 第2章 半管成形数值模拟理论与仿真软件24-32
• 2.1 成形数值模拟力学模型24-25
• 2.2 有限元模拟算法25-26
• 2.3 材料单元类型选择26-28
• 2.3.1 积分形式的选择27
• 2.3.2 沙漏现象及网格划分27-28
• 2.4 本构关系和屈服准则28-31
• 2.5 DYNAFORM有限元软件介绍31
• 2.6 本章小结31-32
• 第3章 半管冲压成形及模拟32-46
• 3.1 半管冲压成形工艺分析32-33
• 3.2 半管冲压成形仿真33-36
• 3.3 压紧块对三通管成形的影响36-37
• 3.4 压紧块初始位置对成形的影响37-39
• 3.5 压紧块压紧力对成形的影响39
• 3.6 压边圈压边力对成形的影响39-40
• 3.7 摩擦系数对成形的影响40-42
• 3.7.1 凸模摩擦系数对冲压成形的影响41
• 3.7.2 凹模摩擦系数对冲压成形的影响41
• 3.7.3 压边圈及压紧块摩擦系数对冲压成形的影响41-42
• 3.8 凸模冲压速度对成形的影响42-43
• 3.9 模具工作尺寸计算及总体结构43-46
• 3.9.1 模具工作部分尺寸计算43-44
• 3.9.2 模具总体结构44-46
• 第4章 复杂半管充液拉深成形46-61
• 4.1 三通半管零件的充液拉深成形工艺性分析46
• 4.2 凸模结构对三通半管充液拉深成形的影响46-49
• 4.3 液室压力曲线对三通半管充液拉深成形的影响49-51
• 4.4 液室压力加载路径对三通半管充液拉深成形的影响51-53
• 4.5 凹模结构对三通半管充液拉深成形的影响53-55
• 4.6 压边力对三通半管充液拉深成形的影响55-56
• 4.7 摩擦对三通半管充液拉深成形的影响56-59
• 4.7.1 凸模摩擦系数对成形的影响56-58
• 4.7.2 凹模、压边圈的摩擦系数对成形的影响58-59
• 4.8 本章小结59-61
• 第5章 圆筒体翻边成形研究61-70
• 5.1 圆筒体翻边成形工艺分析61
• 5.2 圆筒体翻边成形原理61-62
• 5.3 预制孔的计算62-65
• 5.4 凸模结构对成形的影响65-69
• 5.4.1 半球形凸模66-68
• 5.4.2 凸模速度对成形的影响68-69
• 5.5 本章小结69-70
• 结论70-72
• 参考文献72-74
• 致谢74-75
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文75

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本文编号：640736