切边对多点成形件回弹变形规律的研究
发布时间：2021-11-08 13:53
作为金属三维曲面件的主要加工方法之一,冲压成形工艺被广泛应用于现代制造业中。该工艺利用模具对金属板料施加压力,使板料发生塑性变形而得到目标形状的零件,由于这种加工特点以及金属受力变形特性,使得回弹成为影响冲压件成形精度的主要因素,因此对回弹问题的研究及解决对提高冲压件成形精度有着实际意义。目前对于金属板材冲压成形工艺回弹缺陷的研究和控制主要集中于冲压模具卸载后发生回弹的方面,而切边作为冲压成形工艺中不可或缺的工序,关于此工序对冲压件回弹变形影响的研究却较少。实际生产表明,冲压件切边（切除外围多余板料）后,其形状会发生一定程度的改变,即发生了切边回弹,使得冲压件成形精度降低。因此,对冲压件经切边工序后的回弹变形进行研究及控制,这对提高冲压件成形精度有着重要意义。本文通过对多点成形球面件激光切边过程进行数值模拟分析,得出了不同成形参数对球面件激光切边回弹变形的影响规律;分析了不同切割路径对激光切边球面件回弹变形的影响,并进行了三种路径优化;对回弹补偿方法进行了研究,提出了将切边工序考虑在内的冲压件回弹补偿方法。具体的研究内容如下:（1）通过数值模拟方法设计了球面件激光切边过程的仿真流程,并...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 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 多点成形工艺
1.3 切割技术概述
1.3.1 火焰切割工艺
1.3.2 等离子切割工艺
1.3.3 激光切割工艺
1.4 激光切割工艺仿真模拟的发展
1.5 选题意义和主要研究内容
1.6 小结
第2章 激光切割有限元分析的理论基础
2.1 引言
2.2 有限元分析介绍
2.2.1 有限元法
2.2.2 热力耦合的有限元分析
2.3 热传导理论
2.3.1 热量传递的方式
2.3.2 传热学理论
2.4 激光切割温度场理论
2.5 激光切割应力场分析
2.5.1 塑性理论分析
2.5.2 热弹塑性理论
2.6 小结
第3章 有限元建模及关键问题处理
3.1 引言
3.2 多点成形模型
3.2.1 几何模型的创建
3.2.2 材料参数的设置
3.2.3 接触和摩擦类型的选取
3.2.4 边界条件设置
3.2.5 单元选择及网格划分
3.3 回弹模型
3.4 激光切边模型
3.4.1 零件材料热物理属性参数
3.4.2 单元删除设置
3.4.3 初始条件及边界条件
3.4.4 激光热源模型的选取
3.4.5 移动激光热源模型的实现
3.5 小结
第4章 切边回弹模拟分析及其补偿方法研究
4.1 引言
4.2 回弹的机理
4.2.1 冲压过程中的应力状态变化
4.2.2 回弹变形分析
4.3 成形参数对切边回弹的影响
4.3.1 板厚对切边回弹的影响
4.3.2 曲率半径对切边回弹的影响
4.4 激光切边路径的优化
4.5 回弹控制方法研究
4.5.1 回弹补偿方法的原理
4.5.2 成形面补偿方法
4.6 回弹补偿的模拟
4.7 小结
第5章 激光切边实验
5.1 引言
5.2 激光切边实验介绍
5.3 激光切边实验结果分析
5.4 小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧乙炔火焰切割回火原因分析与预防措施[J]. 周亚非,曹遂军. 石油化工建设. 2019(S2)
[2]激光热应力控制断裂切割技术的研究进展[J]. 孙传松,程相孟,代祥俊,王延遐,周继磊. 材料热处理学报. 2019(01)
[3]数控火焰切割技术在生产中的风险评估[J]. 杨楠. 能源与节能. 2017(01)
[4]切割技术的发展现状及发展趋势[J]. 蒋晓妍. 有色矿冶. 2016(01)
[5]不锈钢WMS精细等离子切割工艺应用[J]. 田野. 金属加工(热加工). 2016(02)
[6]等离子切割工艺特征及其污染治理[J]. 郭永葆,薛红云,雷丽平. 环境工程. 2015(S1)
[7]U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析[J]. 赵秋,吴冲. 工程力学. 2012(08)
[8]激光切割的机理与机械工艺技术[J]. 苑欣华. 科技与企业. 2012(11)
[9]激光切割不锈钢板工艺参数研究[J]. 冯文杰,秦丰栋,陈莹莹,王丽凤. 机械设计与制造. 2011(11)
[10]北京·埃森焊接展推出的等离子切割新技术[J]. 李浩. 金属加工(热加工). 2011(10)
博士论文
[1]多点成形设备及其调形用关键零部件研究[D]. 付文智.吉林大学 2004
硕士论文
[1]中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究[D]. 李孟.华南理工大学 2016
[2]激光切割条纹形成机理[D]. 司俊杰.燕山大学 2014
[3]不同热源模式下铝合金激光焊热力耦合过程的数值研究[D]. 李芸霄.中南大学 2014
[4]激光切割板材转角轨迹热应力建模与分析[D]. 吴问才.上海交通大学 2013
[5]三维激光切割钣金件的夹具设计方法研究[D]. 兰天亮.重庆大学 2011
[6]镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究[D]. 邱强强.长春理工大学 2009
[7]基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究[D]. 谢元峰.武汉理工大学 2006
本文编号：3483828
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 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 多点成形工艺
1.3 切割技术概述
1.3.1 火焰切割工艺
1.3.2 等离子切割工艺
1.3.3 激光切割工艺
1.4 激光切割工艺仿真模拟的发展
1.5 选题意义和主要研究内容
1.6 小结
第2章 激光切割有限元分析的理论基础
2.1 引言
2.2 有限元分析介绍
2.2.1 有限元法
2.2.2 热力耦合的有限元分析
2.3 热传导理论
2.3.1 热量传递的方式
2.3.2 传热学理论
2.4 激光切割温度场理论
2.5 激光切割应力场分析
2.5.1 塑性理论分析
2.5.2 热弹塑性理论
2.6 小结
第3章 有限元建模及关键问题处理
3.1 引言
3.2 多点成形模型
3.2.1 几何模型的创建
3.2.2 材料参数的设置
3.2.3 接触和摩擦类型的选取
3.2.4 边界条件设置
3.2.5 单元选择及网格划分
3.3 回弹模型
3.4 激光切边模型
3.4.1 零件材料热物理属性参数
3.4.2 单元删除设置
3.4.3 初始条件及边界条件
3.4.4 激光热源模型的选取
3.4.5 移动激光热源模型的实现
3.5 小结
第4章 切边回弹模拟分析及其补偿方法研究
4.1 引言
4.2 回弹的机理
4.2.1 冲压过程中的应力状态变化
4.2.2 回弹变形分析
4.3 成形参数对切边回弹的影响
4.3.1 板厚对切边回弹的影响
4.3.2 曲率半径对切边回弹的影响
4.4 激光切边路径的优化
4.5 回弹控制方法研究
4.5.1 回弹补偿方法的原理
4.5.2 成形面补偿方法
4.6 回弹补偿的模拟
4.7 小结
第5章 激光切边实验
5.1 引言
5.2 激光切边实验介绍
5.3 激光切边实验结果分析
5.4 小结
第6章 结论与展望
参考文献
攻读硕士期间科研成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]氧乙炔火焰切割回火原因分析与预防措施[J]. 周亚非,曹遂军. 石油化工建设. 2019(S2)
[2]激光热应力控制断裂切割技术的研究进展[J]. 孙传松,程相孟,代祥俊,王延遐,周继磊. 材料热处理学报. 2019(01)
[3]数控火焰切割技术在生产中的风险评估[J]. 杨楠. 能源与节能. 2017(01)
[4]切割技术的发展现状及发展趋势[J]. 蒋晓妍. 有色矿冶. 2016(01)
[5]不锈钢WMS精细等离子切割工艺应用[J]. 田野. 金属加工(热加工). 2016(02)
[6]等离子切割工艺特征及其污染治理[J]. 郭永葆,薛红云,雷丽平. 环境工程. 2015(S1)
[7]U肋加劲板焊接残余应力数值模拟分析[J]. 赵秋,吴冲. 工程力学. 2012(08)
[8]激光切割的机理与机械工艺技术[J]. 苑欣华. 科技与企业. 2012(11)
[9]激光切割不锈钢板工艺参数研究[J]. 冯文杰,秦丰栋,陈莹莹,王丽凤. 机械设计与制造. 2011(11)
[10]北京·埃森焊接展推出的等离子切割新技术[J]. 李浩. 金属加工(热加工). 2011(10)
博士论文
[1]多点成形设备及其调形用关键零部件研究[D]. 付文智.吉林大学 2004
硕士论文
[1]中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究[D]. 李孟.华南理工大学 2016
[2]激光切割条纹形成机理[D]. 司俊杰.燕山大学 2014
[3]不同热源模式下铝合金激光焊热力耦合过程的数值研究[D]. 李芸霄.中南大学 2014
[4]激光切割板材转角轨迹热应力建模与分析[D]. 吴问才.上海交通大学 2013
[5]三维激光切割钣金件的夹具设计方法研究[D]. 兰天亮.重庆大学 2011
[6]镍基合金粉末的激光熔覆焊接性能研究[D]. 邱强强.长春理工大学 2009
[7]基于ANSYS的焊接温度场和应力的数值模拟研究[D]. 谢元峰.武汉理工大学 2006
本文编号：3483828
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