球形件反复胀形成形工艺模拟及试验研究

发布时间：2017-08-19 14:31

  本文关键词：球形件反复胀形成形工艺模拟及试验研究

  更多相关文章： 球形件 反复胀形 有限元模拟 试验 网格应变测量

【摘要】：板材冲压成形在航空航天、汽车、船舶等运载工具制造业以及民用工业中应用广泛,如何在保证质量的前提下延迟失效,提高成形极限,是板材成形研究的主要发展方向。反复成形是一种可有效抑制成形零件壁厚的局部减薄,提高板材成形极限的特种成形工艺。本文采用有限元模拟和试验研究相结合的方法,对球形件反复胀形成形工艺规律进行研究。采用Marc有限元软件分别对球形件1次胀形和反复胀形(2次、3次和4次)成形进行有限元模拟,得到了成形过程中的应力应变分布云图、变化曲线和壁厚变化曲线,并进行对比分析。结合2次反复胀形成形模拟,将成形过程划分为不同的阶段,研究各阶段的应力和壁厚变化。结果表明经过反复变形后,可有效改善板料内部的应力应变分布情况,抑制板材的局部变薄,提高成形极限。运用板材成形性试验机对四种工艺下的板材反复胀形成形进行试验研究,得到了成形过程中的载荷—位移曲线,与模拟结果进行对比,规律基本一致。测量制件的壁厚,发现随反复次数的增加,壁厚减薄率逐渐减小。采用网格应变测量系统对成形件进行测量,得到各向应变、厚度、减薄率的分布情况和成形极限图,与模拟结果进行对比,规律基本一致,验证了模拟结果的正确性及该工艺的可行性。
【关键词】：球形件 反复胀形 有限元模拟 试验 网格应变测量
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG306
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 课题背景及研究意义10
• 1.2 胀形工艺的分类10-13
• 1.2.1 刚性凸模胀形10-11
• 1.2.2 带有反向压力的粘性介质胀形11
• 1.2.3 超塑性胀形成形11-12
• 1.2.4 多点成形12-13
• 1.3 板材正反成形的研究现状13-14
• 1.4 反复胀形的成形工艺介绍14-15
• 1.5 本课题研究的主要内容15-17
• 第2章 球形件反复胀形成形的有限元模拟17-45
• 2.1 引言17
• 2.2 MARC软件简介17
• 2.3 球形件反复胀形成形有限元模拟的步骤17-20
• 2.3.1 几何模型及网格划分17-18
• 2.3.2 材料属性及边界条件的定义18-19
• 2.3.3 接触条件及工况载荷设置19-20
• 2.4 球形件1次胀形成形有限元模拟20-21
• 2.5 模拟结果的对比分析21-44
• 2.5.1 球形件反复胀形成形过程中的应力应变21-31
• 2.5.2 球形件反复胀形成形过程中的壁厚变化31-35
• 2.5.3 球形件反复胀形成形结束时(未卸载)的应力应变35-42
• 2.5.4 球形件成形结束时(卸载后)的壁厚对比分析42-44
• 2.6 本章小结44-45
• 第3章 球形件反复胀形成形试验研究45-53
• 3.1 引言45
• 3.2 成形工艺设计45
• 3.3 试验装置45-49
• 3.3.1 电腐蚀打标机45-46
• 3.3.2 BCS-30D通用板材成形性试验机46-47
• 3.3.3 试验测试系统47-48
• 3.3.4 成形模具48
• 3.3.5 Vialux便携式网格应变测试仪48-49
• 3.4 试验结果分析49-52
• 3.4.1 成形零件49-50
• 3.4.2 成形力分析50-52
• 3.5 本章小结52-53
• 第4章 反复胀形模拟与试验结果对比分析53-66
• 4.1 引言53
• 4.2 网格应变测量数据的对比53-57
• 4.3 网格应变测试结果分析57-60
• 4.3.1 周向应变57
• 4.3.2 径向应变57-58
• 4.3.3 成形极限图58-60
• 4.4 模拟与试验结果对比分析60-65
• 4.4.1 三向应变比较60-62
• 4.4.2 等效应变比较62-63
• 4.4.3 厚度比较63-65
• 4.5 本章小结65-66
• 结论66-67
• 参考文献67-71
• 致谢71

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6 吴诗`，

本文编号：701250