基于DEFORM的冲压模具设计的仿真与分析

发布时间：2017-05-29 16:01

  本文关键词：基于DEFORM的冲压模具设计的仿真与分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来制造工业迅猛发展促进了板料冲压技术的应用,其加工的零件具有高效、尺寸精准等特性,并且板料冲压技术还更具广泛的集经济、节能、降耗、环保于一身等优点,因此在零件加工中普遍采用,我们也有必要通过研究该技术更好地为制造业服务。板料冲压实质上是金属的塑性加工,它是通过装在压力机上的模具对板料施压,使之产生分离或成形,从而获得一定形状、尺寸和性能的零件或毛坯的加工方法,利用模具将平板毛坯变成开口空心零件的冲压加工方法则称为拉深。拉深是主要的冲压工序之一,在我公司应用很广,但在冲压实际中,常会出现拉裂、裂纹、拉伤、起皱、椭圆、堆边等问题,影响零件质量。对于它的原因和解决方法一直都是凭经验,没有一个理论研究和系统分析,使得在工艺安排和模具设计上存在一定的弊端,而板料模拟仿真技术就是在这一背景下产生的。本文利用DEFORM-3D软件对车间出现不合格品较多的拉深件—碗状加强筋进行数值模拟分析,对金属塑性成形过程进行实时点跟踪描述,并演示整个成型过程,揭示金属流动规律、各种因素对变形行为的影响及成形过程中零件的应力、应变分布,从而获得金属成形过程中的速度场、应力场、应变场、负载场结果。首先对碗状加强筋出现不合格品原因进行分类,统计出拉裂、材料变薄和堆边问题是不合格的主要原因。其次,采用SolidWorks 2010设计三维模型,导入Deform进行数值模拟仿真,了解碗状加强筋成形的基本规律。根据零件、凸模、凹模仿真结果也可看出零件不合格的原因,通过对零件成形过程中的应力、应变、破坏、速度和载荷情况进行分析,直观的看出问题所在。最后,对工艺和模具进行修正,得出相对合理的零件工艺规划程序和模具设计数据。利用DEFORM-3D软件进行辅助设计与分析节约了试模时间和模具成本,在一定程度上解决了车间碗状加强筋的拉裂、变薄和堆边问题,使碗状加强筋可以很好地批量生产,为以后的冲裁件、拉深件,冷挤压件和棒料切断件的工艺和模具设计奠定了基础,这项技术也将在公司广泛推广,为公司的工程技术人员提供更大、更充分的帮助和技术参考。
【关键词】：板料冲压 拉深件 模具设计 DEFORM
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG385.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 本文研究的背景和意义10-11
• 1.2 冲压仿真技术的发展历史及国内外应用情况11-18
• 1.2.1 冲压仿真技术的发展历史11-18
• 1.2.2 冲压仿真技术的国内外应用情况18
• 1.3 本文的主要工作18-19
• 1.4 论文的结构安排19-20
• 第二章 基本理论介绍20-32
• 2.1 冲压加工理论简介20-23
• 2.1.1 冲压加工要素20-21
• 2.1.2 板料冲压加工基本工序21-22
• 2.1.3 冲压件的工艺过程设计22-23
• 2.2 冲压模具理论简介23-25
• 2.2.1 冲压模具的概念23-25
• 2.2.2 冲压模具设计过程与要点25
• 2.3 金属塑性力学理论25-29
• 2.3.1 金属塑性变形的实质25-27
• 2.3.2 塑性变形对金属组织及性能的影响27-28
• 2.3.3 影响金属变形抗力与塑性的重要因素28-29
• 2.4 金属塑性成形加工的作用与特点29-30
• 2.5 有限元分析法的基本思想30-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第三章 拉深模的工艺与结构设计32-45
• 3.1 碗状加强筋课题来源32-35
• 3.1.1 技术性要求32-33
• 3.1.2 经济性要求33-35
• 3.2 碗状加强筋工艺分析35-38
• 3.2.1 碗状加强筋冲压工艺方案的确定35-36
• 3.2.2 碗状加强筋拉深工艺计算36-38
• 3.3 拉深模结构设计38-43
• 3.3.1 模具主要零部件结构设计38-42
• 3.3.2 拉深模总装结构设计42-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 基于DEFORM的碗状加强筋成形仿真模拟45-70
• 4.1 DEFROM软件简介45-48
• 4.2 SolidWorks软件简介48-49
• 4.3 基于DEFORM的碗状加强筋成形仿真模拟49-54
• 4.3.1 建立模型及划分网格49-52
• 4.3.2 初始条件的设定52-53
• 4.3.3 材料模型53
• 4.3.4 拉深过程的模拟控制53
• 4.3.5 驱动条件设定53
• 4.3.6 接触条件设定53-54
• 4.3.7 计算过程补偿量设定及其它模拟参数值54
• 4.4 模拟结果分析与模具修正54-63
• 4.4.1 模拟结果分析54-61
• 4.4.2 模具修正61-63
• 4.5 修正后的仿真模拟63-69
• 4.6 本章小结69-70
• 第五章 DEFORM软件仿真结果检验70-80
• 5.1 带凸缘加强筋工艺分析70-71
• 5.2 前置处理71-72
• 5.3 模拟结果分析72-79
• 5.4 本章小结79-80
• 第六章 结论80-82
• 6.1 本文的主要贡献80
• 6.2 研究展望80-82
• 致谢82-83
• 参考文献83-86
• 攻硕期间的研究成果86-87
• 附录87-105

【共引文献】

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本文编号：405178