薄板热塑性翻边成孔研究

发布时间：2021-04-26 11:06

　　薄板热塑性翻边成孔加工区别于传统冷翻边成孔工艺方法,是一种绿色环保、无需冷却液加工、翻边后薄板残余应力小和成孔后薄板变形小等优点的加工工艺,该工艺通过凸模与工件的摩擦接触,在旋压进给下摩擦产生热量使工件材料软化进行热塑翻边成孔。冷翻边对预制孔粗糙度要求较高,粗糙度直接影响翻边成孔后的边缘的撕裂缺陷,并且冷翻边后薄板内部残余应力大,影响成孔的机械性能稳定性;热塑性翻边成孔对预制孔的粗糙度要求低,摩擦生热后软化翻边区域材料组织,降低了材料的变形抗力,摩擦旋压进给使得翻边成孔后的组织流线好。摩擦热使得温度保持在一定范围,组织晶粒动态再结晶后的工件机械性能稳定。本文主要的研究内容有:建立热翻边凸模与工件摩擦生热热量的计算理论模型,进行摩擦理论分析,为分析翻边成孔微观组织随温度的变化奠定基础;通过选取合适的仿真材料和凸模形状模型,根据材料的物理属性,借助软件DEFORM-3D仿真薄板热塑性翻边成孔的加工过程,得出薄板材料在不同板厚和不同预制孔径的条件下影响形貌结果的仿真设定参数;通过控制单一变量对比分析,分别仿真研究基于相同板厚不同预制孔下的翻边成孔形貌和不同板厚相同预制孔径的翻边成孔形貌,得到... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 薄板成孔的研究发展现状
    1.3 薄板冷翻边加工的研究现状分析
    1.4 利用摩擦加工的研究发展现状
    1.5 薄板热塑性翻边成孔的研究背景现状
    1.6 课题来源和主要研究内容
第2章 薄板热塑性翻边成孔理论模型建立
    2.1 翻边过程热源分布研究
        2.1.1 摩擦系数的合理选择
        2.1.2 翻边成深孔过程分析研究
    2.2 热塑性翻边热源基本原理分析
        2.2.1 建立薄板刚粘塑性有限元模拟基本机理
        2.2.2 刚粘塑性材料流动基本方程
    2.3 薄板翻边成孔区组织变化规律及晶粒模型分析
        2.3.1 翻边成孔区组织变化规律分析
        2.3.2 翻边成孔区晶粒模型分析
    2.4 等体积理论计算翻边成孔深度
    2.5 本章小结
第3章 薄板热塑性翻边成孔仿真分析
    3.1 仿真分析参数研究
        3.1.1 薄板工件的参数选择
        3.1.2 翻边凸模的参数选择
        3.1.3 仿真实验加工工艺参数选择
    3.2 翻边成孔的仿真计算
        3.2.1 前处理设置
        3.2.2 运行前处理的DB文件
        3.2.3 后处理结果展示
    3.3 翻边成孔形貌仿真处理
    3.4 本章小结
第4章 翻边成孔形貌仿真分析与试验研究
    4.1 工件不同参数下翻边成孔形貌分析
    4.2 工件翻边成孔后形貌尺寸分析
    4.3 仿真模拟与试验结果对比分析
    4.4 本章小结
第5章 热塑性翻边成孔区微观组织性能研究
    5.1 薄板工件热塑性翻边成孔过程的热变形机理分析
        5.1.1 翻边成孔过程金属材料动态再结晶及机制
        5.1.2 翻边成孔过程金属材料动态再结晶模型的建立
    5.2 工件成孔区材料组织性能分析
        5.2.1 翻边成孔区材料微观组织晶粒度变化分析
        5.2.2 翻边成孔区材料组织性能参数变化分析
    5.3 材料金相组织变化在试验结果和仿真结果对比分析
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及专利
致谢



本文编号：3161306