基于液压胀形技术的钣金件设备开发及数值仿真

发布时间：2017-11-08 16:41

  本文关键词：基于液压胀形技术的钣金件设备开发及数值仿真

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【摘要】：钣金件液压成形是近些年兴起的先进成形技术。钣金件液压成形是一种通过流体(液压油或水)代替凸模或者凹模对钣金件施加压力,使板件胀形并贴模的成形技术,与传统的其他金属成形技术相比较有许多的优点,其中包括模具开发简洁、成形质量高、降低生产成本、成形极限更高、成形件重量轻、壁厚分布均匀等。基于以上诸多优点,液压成形技术已经越来越多的被用于工业生产,在国外高端汽车及航空航天等产业当中,液压成形技术已经被广泛应用,汽车及飞机覆盖件、油箱、后桥等都已采用液压成形技术。而在国内由于实验及仿真的匮乏,钣金件液压成形技术还未被广泛用于实际生产,因此钣金件液压成形技术的研发对实际生产与应用有着重要的意义。为了研究钣金件液压成形规律,本文采用了理论、实验以及仿真相结合的方法。首先通过参考相关文献归纳并推导关于钣金件液压成形的相关公式,其中主要包括钣金件液压成形的应力平衡方程、应变平衡方程以及压边力方程等,为之后的实验及仿真数据的处理奠定理论基础。通过相关理论作为指导设计并搭建了用于钣金件液压成形的实验系统并进行实验测试分析,随后基于ABAQUS非线性有限元软件对钣金件液压成形过程进行有限元仿真分析,处理实验数据得到了成形件最小曲率半径以及各参考点厚度等主要参数,通过与仿真结果进行对比验证仿真分析的正确性,以此研究成形过程中板件应力及应变的变化规律。对板件的自由胀形进行了仿真分析,仿真结果与理论进行对比验证仿真正确性,同时,还通过仿真分析了钣金件成形过程中压边力大小、压边力加载路径以及摩擦系数等参数对板件厚度变化的影响规律,为之后的实验提供数据支持。研究结果表明,运用仿真的方法可以对钣金件液压成形的极限高度、成形厚度等进行预测,相对于液压力的压边力取值以及加载路径是影响钣金件液压成形效果的关键因素,对钣金件成形质量影响显著;摩擦力大小是成形的另一重要影响因素,摩擦力越小成形效果更为优良。本文的研究不仅可以对后续的钣金件液压成形理论研究起到指导作用,更为实验以及实际应用提供了参考。
【学位授予单位】：广西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG306

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本文编号：1157977