基于有限元模拟的钛合金冲裁间隙研究及其公差分析
发布时间：2023-01-26 04:32
金属板料冲裁加工是一种对金属板料施加一定程度的压力,使得板料产生弹塑性变形并最后实现使其产生断裂分离的加工方式。通过国内外学者的相关研究发现,学者们虽然对一些常见金属材料进行了有限元冲裁仿真模拟与实验研究,并将两者之间所得到的结果对比分析,但基本上都是对一些常见冲裁工艺参数如冲裁间隙、冲裁速度以及凹凸模刃口圆角半径进行研究分析,对材料本身的性能关注较少,忽略了材料性能本身对冲裁质量的影响。为了获得高质量的冲裁件,本文以钛合金金属板材（经过不同温度热处理得到了三种退火态板材）作为研究分析的对象,直接从材料本身的性能出发,使用有限元仿真软件DEFORM-2D对一定厚度钛合金板料（材料选择为TC2钛合金,其板材厚度为1.2mm）进行冲裁过程模拟的有限元分析,形象地观察到三种板材冲压性能的变化,得到了凸模行程和冲裁力的曲线变化图,分析了冲裁变形的完整过程,并绘制不同大小的冲裁间隙随冲裁断面中光亮带长度的变化规律,同时确定出了冲裁加工时合理冲裁间隙取值,并且探讨了三种退火态板材在不同间隙下的冲裁断面质量（光亮带长度）的变化情况。在此基础上进一步对冲裁间隙的影响因素进行了公差分析,验证了模具刃口尺...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冲裁过程的研究现状
1.2.2 冲裁间隙有限元模拟分析
1.3 冲裁间隙公差分析研究现状
1.4 本文研究的主要内容及章节框架
第2章 材料性能参数的获取及韧性断裂准则的计算
2.1 材料性能参数的获取
2.1.1 实验材料
2.1.2 三种退火态板材微观组织分析
2.1.3 单向拉伸试验
2.1.4 拉伸结果数据处理
2.1.5 材料基本性能参数
2.1.6 塑性应变比
2.2 韧性断裂准则的选择与计算
2.3 本章小结
第3章 基于有限元模拟的板材冲裁间隙研究
3.1 板料冲裁理论
3.1.1 板料冲裁过程中的断面分析
3.1.2 冲裁变形过程的力学分析
3.2 金属板料冲裁的有限元模拟基础理论
3.2.1 DEFORM有限元软件简介
3.2.2 板材冲压成形有限元模拟的基本理论
3.2.3 板料冲裁数值模拟的关键仿真技术的分析研究
3.3 冲裁间隙有限元模拟
3.3.1 有限元模拟的几何模型
3.3.2 金属板料有限元冲裁变形过程分析
3.3.3 冲裁断面分析
3.3.4 合理冲裁间隙的确定
3.3.5 实验验证
3.4 本章小结
第4章 冲裁模刃口精度对冲裁间隙影响的公差分析
4.1 公差分析的理论基础
4.2 公差分析研究的常见方法
4.3 传统冲裁模刃口尺寸公差算法
4.4 改进的原则和方法
4.4.1 改进的原则
4.4.2 改进的方法
4.5 本章小结
结论及展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[J]. 赵方舟,罗大兵,陈达,王易红. 机械设计与制造. 2019(10)
[2]模具间隙对黄铜薄板冲裁断面质量的影响研究[J]. 欧阳波仪. 模具制造. 2018(07)
[3]冲裁间隙对断面轮廓影响的研究[J]. 李鹏元,樊瑜瑾,郑海涛,郑淮和,王力. 机械制造. 2017(10)
[4]基于光亮带长度的冲裁凸模磨损的仿真预测[J]. 王晓莉,穆瑞,王彩虹. 锻压技术. 2017(07)
[5]凸凹模刃口尺寸计算器的编程设计[J]. 赵大民. 模具制造. 2017(07)
[6]基于ABAQUS的冲裁仿真方法[J]. 熊威. 桂林航天工业学院学报. 2016(03)
[7]基于正交试验的波形片冲裁工艺参数优化[J]. 穆瑞,朱晓红,王晓莉. 锻压技术. 2016(08)
[8]国产锆合金板料冲裁间隙的有限元分析[J]. 袁佳健,胡仲勋,毛建中,宋建力. 锻压技术. 2016(06)
[9]毛刺高度不增加而提高无机绝缘涂层硅钢片冲裁次数的研究[J]. 李志江,陈琛,范希营. 锻压技术. 2015(12)
[10]提高厚钢板小孔冲裁质量的工艺参数优化[J]. 朱里红,韦洁. 锻压技术. 2015(08)
硕士论文
[1]基于韧性破裂准则的金属板材渐进成形破裂预测[D]. 王维.重庆大学 2017
[2]锆合金板料冲裁间隙的有限元模拟与公差分析[D]. 袁佳健.湖南大学 2016
[3]精冲模具磨损的数值模拟及模具寿命估算[D]. 付炳欣.武汉理工大学 2009
[4]TA2钛合金筒形件拉深成形过程有限元模拟研究[D]. 韩建业.西北工业大学 2006
本文编号：3732174
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 冲裁过程的研究现状
1.2.2 冲裁间隙有限元模拟分析
1.3 冲裁间隙公差分析研究现状
1.4 本文研究的主要内容及章节框架
第2章 材料性能参数的获取及韧性断裂准则的计算
2.1 材料性能参数的获取
2.1.1 实验材料
2.1.2 三种退火态板材微观组织分析
2.1.3 单向拉伸试验
2.1.4 拉伸结果数据处理
2.1.5 材料基本性能参数
2.1.6 塑性应变比
2.2 韧性断裂准则的选择与计算
2.3 本章小结
第3章 基于有限元模拟的板材冲裁间隙研究
3.1 板料冲裁理论
3.1.1 板料冲裁过程中的断面分析
3.1.2 冲裁变形过程的力学分析
3.2 金属板料冲裁的有限元模拟基础理论
3.2.1 DEFORM有限元软件简介
3.2.2 板材冲压成形有限元模拟的基本理论
3.2.3 板料冲裁数值模拟的关键仿真技术的分析研究
3.3 冲裁间隙有限元模拟
3.3.1 有限元模拟的几何模型
3.3.2 金属板料有限元冲裁变形过程分析
3.3.3 冲裁断面分析
3.3.4 合理冲裁间隙的确定
3.3.5 实验验证
3.4 本章小结
第4章 冲裁模刃口精度对冲裁间隙影响的公差分析
4.1 公差分析的理论基础
4.2 公差分析研究的常见方法
4.3 传统冲裁模刃口尺寸公差算法
4.4 改进的原则和方法
4.4.1 改进的原则
4.4.2 改进的方法
4.5 本章小结
结论及展望
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的论文和科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究[J]. 赵方舟,罗大兵,陈达,王易红. 机械设计与制造. 2019(10)
[2]模具间隙对黄铜薄板冲裁断面质量的影响研究[J]. 欧阳波仪. 模具制造. 2018(07)
[3]冲裁间隙对断面轮廓影响的研究[J]. 李鹏元,樊瑜瑾,郑海涛,郑淮和,王力. 机械制造. 2017(10)
[4]基于光亮带长度的冲裁凸模磨损的仿真预测[J]. 王晓莉,穆瑞,王彩虹. 锻压技术. 2017(07)
[5]凸凹模刃口尺寸计算器的编程设计[J]. 赵大民. 模具制造. 2017(07)
[6]基于ABAQUS的冲裁仿真方法[J]. 熊威. 桂林航天工业学院学报. 2016(03)
[7]基于正交试验的波形片冲裁工艺参数优化[J]. 穆瑞,朱晓红,王晓莉. 锻压技术. 2016(08)
[8]国产锆合金板料冲裁间隙的有限元分析[J]. 袁佳健,胡仲勋,毛建中,宋建力. 锻压技术. 2016(06)
[9]毛刺高度不增加而提高无机绝缘涂层硅钢片冲裁次数的研究[J]. 李志江,陈琛,范希营. 锻压技术. 2015(12)
[10]提高厚钢板小孔冲裁质量的工艺参数优化[J]. 朱里红,韦洁. 锻压技术. 2015(08)
硕士论文
[1]基于韧性破裂准则的金属板材渐进成形破裂预测[D]. 王维.重庆大学 2017
[2]锆合金板料冲裁间隙的有限元模拟与公差分析[D]. 袁佳健.湖南大学 2016
[3]精冲模具磨损的数值模拟及模具寿命估算[D]. 付炳欣.武汉理工大学 2009
[4]TA2钛合金筒形件拉深成形过程有限元模拟研究[D]. 韩建业.西北工业大学 2006
本文编号：3732174
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jinshugongy/3732174.html
