型材多点模具拉弯制件减薄率影响因素研究

发布时间：2024-06-10 21:42

　　型材的三维多点柔性拉弯工艺不仅可以满足快速一次成形三维零部件,而且模具型面可以快速重构以适应不同类型型材的三维成形需求。但该工艺型材的受力状态较为复杂,制件的成形质量难以保证,极容易出现壁厚减薄等质量缺陷。为提高该工艺的稳定性及制件成形质量,降低生产成本,对型材的壁厚减薄规律进行研究,确定对壁厚减薄产生影响的工艺参数,探究各参数对壁厚减薄率的影响规律并提出了工艺参数的优化方案,通过SVR算法建立壁厚减薄率的预测模型,确定了三维多点拉弯工艺的加工范围。本文的研究内容以及结论如下:(1)基于有限元理论以及三维柔性多点拉弯工艺的技术特点,建立铝型材的三维柔性多点拉弯工艺的有限元模型。以应用于高铁列车车头骨架的铝合金型材作为研究对象进行三维多点柔性拉弯成形。利用ABAQUS有限元模拟软件对成形过程进行仿真,研究预拉伸量、补拉伸量、多点模具单元体数量及摩擦系数对于型材减薄的影响规律。结果表明,从对称截面沿型材轴向减薄率逐渐变大,且多点模具单元体数量是引起减薄率的变化幅度最大的工艺参数,型材的内腹板与外腹板的减薄率随着多点模具单元体数量的增加而减小。在其他工艺参数保持不变的情况下,单元体数量为12...

【文章页数】：93 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 拉弯工艺的介绍及研究现状
        1.2.1 传统拉弯机的分类
        1.2.2 拉弯成形的加载方式
        1.2.3 拉弯成形的主要质量问题
        1.2.4 拉弯成形工艺国内外研究现状
    1.3 多点成形原理及研究现状
        1.3.1 多点成形原理及特点简述
        1.3.2 多点成形的国内外研究现状
    1.4 选题意义与主要研究内容
        1.4.1 选题意义
        1.4.2 本文主要研究内容
        1.4.3 本文的结构安排
第2章 三维多点拉弯工艺及有限元模型的建立
    2.1 引言
    2.2 三维多点拉弯工艺
    2.3 塑性成形有限元模拟技术概述
    2.4 有限元模型的建立
        2.4.1 有限元模型算法的选择
        2.4.2 弹塑性有限元分析本构关系
        2.4.3 矩形型材的材料参数
        2.4.4 单元类型的选择及网格的划分
        2.4.5 接触与摩擦
        2.4.6 边界条件
    2.5 本章小结
第3章 型材三维多点拉弯制件减薄率影响因素研究
    3.1 引言
    3.2 型材减薄的定义
    3.3 模拟结果分析
        3.3.1 模具单元体数量对减薄率的影响
        3.3.2 摩擦系数对减薄率的影响
        3.3.3 补拉伸量对减薄率的影响
        3.3.4 预拉伸量对减薄率的影响
    3.4 实验验证
    3.5 本章小结
第4章 基于不同加工参数的正交试验设计及试验结果分析
    4.1 引言
    4.2 正交试验的介绍
    4.3 设计正交试验
        4.3.1 考察指标的确定
        4.3.2 试验因素和水平的确定
        4.3.3 试验方案的拟定及结果
    4.4 正交试验设计的结果分析
        4.4.1 正交试验结果的极差分析
        4.4.2 各工艺参数对不同加工阶段型材减薄的影响
        4.4.3 最优因素水平组合的确定及验证
    4.5 三维多点拉弯实验验证
    4.6 本章小结
第5章 型材多点拉弯制件的减薄率预测
    5.1 引言
    5.2 减薄率随型材弯曲角度的变化规律
        5.2.1 矩形截面平均减薄率数值模拟结果
        5.2.2 矩形截面平均减薄率试验结果
    5.3 机器学习确定三维多点拉弯工艺的工程极限
        5.3.1 支持向量回归简介
        5.3.2 SVM算法概述
        5.3.3 SVR算法简介
    5.4 型材三维拉弯工艺的工程极限概念
        5.4.1 型材三维拉弯减薄率支持向量机预测模型构建
        5.4.2 矩形截面型材的工程极限图
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
作者简介及科研成果
致谢



本文编号：3991938