基于数值模拟的厨房水槽充液拉深关键工艺参数研究

发布时间：2017-04-10 07:56

  本文关键词：基于数值模拟的厨房水槽充液拉深关键工艺参数研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：充液拉深成形技术是目前国内外新兴的一项板材成形技术,其特点是利用液体介质代替模具进行拉深成形。此工艺相对于传统的拉深成形工艺有许多优势,如最终成形的零件质量更高,可以得到更高的拉深比,可以减少模具成本等,具有广阔的应用前景。本文以不锈钢水槽零件作为研究对象,利用Dynaform软件对不锈钢水槽的充液拉深过程模拟分析,研究了关键工艺参数对水槽成形质量的影响,并获得了最佳的成形方案。主要研究工作如下:(1)针对厨房水槽,进行了工艺设计与模具设计。(2)利用有限元分析专用软件Dynaform对厨房水槽在充液拉深过程中的液池预胀压力、摩擦系数、溢流压力、压边间隙等关键成形参数进行了数值模拟,得出以下结论:在不锈钢水槽拉深过程中,合理地加大凸模摩擦系数,恰当地降低凹模摩擦系数,对水槽的成形十分有利;选择合适的液压加载方式,可以提高水槽的成形质量;选择最佳的压边间隙值,能够提高水槽的成形效果。(3)以零件的FLD图和厚度云图作为评价指标,对厨房水槽的普通拉深成形和充液拉深成形进行比较,比较了普通冲压拉深工艺与充液拉深工艺对成形件质量的影响。结果表明:在合理的液室压力加载方式下,采用充液拉深成形时,水槽的成形性更好,破裂和拉延不充分等现象得到了很大改善,提高了板料流动均匀性,显著提高了水槽的成形质量。
【关键词】：充液拉深 数值模拟 厨房水槽 液压加载路径 压边间隙
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TS972.26;TG306
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-15
• 1.1 引言7-8
• 1.2 板材充液拉深的基本原理及特点8-9
• 1.2.1 板料充液拉深成形基本原理8
• 1.2.2 板材充液拉深的特点8-9
• 1.3 板材充液成形的发展状况9-13
• 1.3.1 板材充液成形国内发展状况9-11
• 1.3.2 板材充液拉深国外发展状况11-13
• 1.4 课题研究的内容与意义13-15
• 第二章 盒形件拉深工艺及板料成形数值模拟基本理论15-21
• 2.1 盒形件拉深原理及特点15-16
• 2.2 盒形件拉深主要失效形式16-17
• 2.3 板料成形数值模拟基本理论17-20
• 2.3.1 板壳单元理论17-18
• 2.3.2 有限元算法18
• 2.3.3 Barlat屈服准则和Hill屈服准则18-19
• 2.3.4 成形性评价方法19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 影响充液拉深成形的主要因素及Dynaform软件介绍21-26
• 3.1 充液成形的主要工艺参数21-22
• 3.1.1 液室压力21-22
• 3.1.2 压边间隙22
• 3.1.3 摩擦系数22
• 3.2 板材性能参数22-23
• 3.2.1 应变硬化指数n23
• 3.2.2 弹性模量E23
• 3.2.3 厚向异性指数γ23
• 3.2.4 屈强度比23
• 3.3 板材冲压成形的仿真技术及Dynaform软件介绍23-25
• 3.3.1 板材冲压成形仿真技术的概述23-24
• 3.3.2 Dynaform软件简介24-25
• 3.3.3 Dynaform应用的一般步骤25
• 3.4 本章小结25-26
• 第四章 厨房水槽成形工艺设计26-35
• 4.1 厨房水槽充液成形有限元分析流程26-27
• 4.2 厨房水槽坯料的生成及坯料尺寸的估算27-32
• 4.2.1 厨房水槽的几何模型及网格划分27-29
• 4.2.2 厨房水槽坯料材料选择29-30
• 4.2.3 厨房水槽内孔填充30-31
• 4.2.4 厨房水槽坯料估算31-32
• 4.2.5 厨房水槽坯料网格划分32
• 4.3 厨房水槽成形工艺分析32-33
• 4.3.1 冲压方向的确定32-33
• 4.3.2 压料面及其工艺补充面设计33
• 4.4 普通成形数值模型及充液成形数值模型的建立33-34
• 4.5 本章小结34-35
• 第五章 厨房水槽充液拉深数值模拟研究35-50
• 5.1 厨房水槽充液拉深的工艺参数设置35
• 5.2 液室溢流压力对零件成形的影响35-39
• 5.2.1 液室溢流压力加载曲线的设计35-36
• 5.2.2 液室溢流压力加载路径的分析36-39
• 5.3 液室预胀压力对零件成形的影响39-43
• 5.3.1 液室预胀压力加载曲线设计39-41
• 5.3.2 液室预胀压力加载路径的分析41-43
• 5.4 厨房水槽充液拉深压边间隙的数值模拟研究43-44
• 5.5 摩擦与润滑作用的研究44-46
• 5.5.1 凸模摩擦系数对零件成形的影响44-45
• 5.5.2 凹模摩擦系数对零件成形的影响45-46
• 5.6 普通拉深与充液拉深模拟结果对比分析46-47
• 5.7 充液拉深模拟结果与实验结果对比分析47-49
• 5.8 本章小结49-50
• 第六章 结论50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-56
• 作者简介56
• 攻读硕士学位期间研究成果56

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