板材柔性压边多点成形工艺及其数值模拟研究
发布时间：2023-02-19 12:06
板材冲压成形是现代工业生产中重要组成部分,其具有尺寸精度高、生产周期短、加工效率高、易于实现机械化和自动化等优点。对于具有复杂形状或变形量较大的零件冲压成形,由于板材各部分的流动量不同,易产生起皱、拉裂等缺陷,通常采用压边装置限制板材流动来抑制起皱、拉裂等缺陷。传统的压边方法,不符合板材自身所受应力的需要,金属流动往往受到限制,容易造成金属堆积或者减少,产生起皱或者拉裂等缺陷。柔性压边多点成形技术是多点成形与柔性压边工艺相结合的一种板材成形方法。多点成形可以快速成形三维复杂曲面件,能够降低模具生产成本,缩短工件生产周期,可实现板材快速、柔性成形。柔性压边装置由压边条(或压边圈)和离散压边块(或液压缸)组成。在压边成形过程中,可根据成形件形状,合理布置压边块位置,适当改变压边力的大小,使成形件的应力应变及厚度分布更加均匀。本文的主要研究内容与结论如下:(1)柔性压边多点成形原理及拉深成形力学分析以盒形件为研究对象,探讨了柔性压边多点成形工艺的设计思想和技术特点,进行了拉深成形理论分析;根据盒形件成形特点和冲压成形过程中的受力不均匀特征;对其进行几何形状分区并受力分析,分析研究各个区域成形...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 板材多点成形
1.3 板材压边成形工艺的发展
1.3.1 刚性压边成形方法
1.3.2 离散压边成形方法
1.3.3 柔性压边成形的发展
1.4 板材成形数值模拟研究现状
1.5 选题的意义及主要研究内容
1.6 小结
第2章 柔性压边多点成形原理及力学分析
2.1 引言
2.2 柔性压边多点成形原理及工艺研究
2.2.1 设计思想
2.2.2 技术特点
2.3 拉深成形概念及理论
2.4 盒形件拉深成形特点
2.4.1 几何形状
2.4.2 拉深成形过程中法兰区受力分析
2.5 盒形件变形区域划分以及应力应变状态分析
2.6 小结
第3章 柔性压边多点成形工艺实验
3.1 引言
3.2 柔性压边多点成形工艺原理
3.3 柔性压边多点成形实验
3.3.1 实验设备及材料
3.3.2 实验过程
3.4 实验结果分析
3.4.1 压边条不同分层的实验研究
3.4.2 不同压边力的实验研究
3.4.3 不同材质压边条的实验研究
3.4.4 不同厚度压边条的实验研究
3.5 小结
第4章 柔性压边多点成形有限元基础与模型建立
4.1 引言
4.2 金属板材成形有限元理论
4.2.1 弹塑性理论
4.2.2 虚功原理
4.2.3 动力有限元分析基本方程
4.2.4 分步计算时间的控制
4.3 柔性压边多点成形有限元模型的建立
4.3.1 几何模型
4.3.2 材料参数
4.3.3 接触和摩擦模型的选择
4.3.4 载荷及边界约束的设置
4.3.5 单元选择及网格划分
4.4 小结
第5章 压边条参数对柔性压边多点成形结果的影响
5.1 引言
5.2 压边条不同分层的数值模拟
5.2.1 压边条分层方式的介绍
5.2.2 起皱缺陷分析
5.3 应力应变及减薄率的研究
5.3.1 应力分析
5.3.2 应变分析
5.3.3 减薄率分析
5.4 压边条厚度对成形结果的影响
5.4.1 有限元模型
5.4.2 成形件起皱分析
5.4.3 成形应力分析
5.4.4 成形件厚度分析
5.5 压边条材质对柔性压边成形结果的影响
5.5.1 有限元模型
5.5.2 起皱缺陷分析
5.5.3 应力分布分析
5.5.4 板材减薄率分析
5.5.5 成形深度分析
5.6 小结
第6章 压边力参数对柔性压边多点成形的影响
6.1 引言
6.2 有限元模型
6.3 压边力对成形结果的影响
6.3.1 应力对比
6.3.2 应变对比
6.3.3 厚度对比
6.4 摩擦系数对柔性压边成形结果的影响
6.4.1 应力对比
6.4.2 应变对比
6.4.3 板材减薄率对比
6.5 小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3746189
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 板材多点成形
1.3 板材压边成形工艺的发展
1.3.1 刚性压边成形方法
1.3.2 离散压边成形方法
1.3.3 柔性压边成形的发展
1.4 板材成形数值模拟研究现状
1.5 选题的意义及主要研究内容
1.6 小结
第2章 柔性压边多点成形原理及力学分析
2.1 引言
2.2 柔性压边多点成形原理及工艺研究
2.2.1 设计思想
2.2.2 技术特点
2.3 拉深成形概念及理论
2.4 盒形件拉深成形特点
2.4.1 几何形状
2.4.2 拉深成形过程中法兰区受力分析
2.5 盒形件变形区域划分以及应力应变状态分析
2.6 小结
第3章 柔性压边多点成形工艺实验
3.1 引言
3.2 柔性压边多点成形工艺原理
3.3 柔性压边多点成形实验
3.3.1 实验设备及材料
3.3.2 实验过程
3.4 实验结果分析
3.4.1 压边条不同分层的实验研究
3.4.2 不同压边力的实验研究
3.4.3 不同材质压边条的实验研究
3.4.4 不同厚度压边条的实验研究
3.5 小结
第4章 柔性压边多点成形有限元基础与模型建立
4.1 引言
4.2 金属板材成形有限元理论
4.2.1 弹塑性理论
4.2.2 虚功原理
4.2.3 动力有限元分析基本方程
4.2.4 分步计算时间的控制
4.3 柔性压边多点成形有限元模型的建立
4.3.1 几何模型
4.3.2 材料参数
4.3.3 接触和摩擦模型的选择
4.3.4 载荷及边界约束的设置
4.3.5 单元选择及网格划分
4.4 小结
第5章 压边条参数对柔性压边多点成形结果的影响
5.1 引言
5.2 压边条不同分层的数值模拟
5.2.1 压边条分层方式的介绍
5.2.2 起皱缺陷分析
5.3 应力应变及减薄率的研究
5.3.1 应力分析
5.3.2 应变分析
5.3.3 减薄率分析
5.4 压边条厚度对成形结果的影响
5.4.1 有限元模型
5.4.2 成形件起皱分析
5.4.3 成形应力分析
5.4.4 成形件厚度分析
5.5 压边条材质对柔性压边成形结果的影响
5.5.1 有限元模型
5.5.2 起皱缺陷分析
5.5.3 应力分布分析
5.5.4 板材减薄率分析
5.5.5 成形深度分析
5.6 小结
第6章 压边力参数对柔性压边多点成形的影响
6.1 引言
6.2 有限元模型
6.3 压边力对成形结果的影响
6.3.1 应力对比
6.3.2 应变对比
6.3.3 厚度对比
6.4 摩擦系数对柔性压边成形结果的影响
6.4.1 应力对比
6.4.2 应变对比
6.4.3 板材减薄率对比
6.5 小结
第7章 结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3746189
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