内凹型轮廓零件拉深成形性的研究

发布时间：2017-10-05 11:00

  本文关键词：内凹型轮廓零件拉深成形性的研究

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【摘要】：在汽车和机械等领域的许多复杂零件都包含内凹型轮廓,但是对于该类型的零件成形规律的研究相对较少。本文研究了内凹型轮廓零件拉深成形的规律,不仅可以丰富基本结构的成形理论,还可以对复杂零件拉深过程中的破裂和起皱提供相关的规律和依据,以及相关质量问题的解决措施。本研究通过Dynaform软件分析了内凹型轮廓零件的成形规律,分析了零件侧壁厚度的变化规律、零件的应变规律、零件的成形缺陷和不同点的应力分布。利用单一变量分析了各个因素对内凹型轮廓零件成形后侧壁减薄的影响规律。通过正交实验法分析了尺寸因素和工艺因素对内凹型轮廓零件成形力的显著性。分析了尺寸因素和冲压条件对零件起皱的影响规律。通过拉深实验得到不同坯料形状和不同拉深高度的零件的侧壁厚度分布规律跟模拟实验得到的结果相吻合。研究结果表明:内凹型轮廓零件拉深时,凸模圆转角和凹模圆转角对角线上的坯料先开始减薄,而且减薄迅速,在对角线的中间区域减薄程度大于圆角部分的减薄。同时在凸模内转角部位坯料流动量不大使坯料堆积,导致起皱。零件的两个转角越大越有利于成形,拉深高度越大越不利于成形,侧壁长度为7.5mm时成形效果最好;摩擦系数越大越不利于零件成形,压边力和拉深速度越大越不利于成形。正交实验得出拉深高度和摩擦系数对内凹型轮廓零件成形效果影响最为显著。零件的外转角对起皱影响不大,内转角越大起皱现象越严重,侧壁越大起皱现象越小,拉深高度和摩擦系数越大起皱现象越小,圆形坯料不利于内凹型轮廓零件成形。不同坯料形状和不同拉深高度得到的零件侧壁厚度分布规律跟模拟实验得到的结果相吻合,起皱结果跟模拟结果也相吻合。通过少量的实验验证了数值模拟的可靠性。
【关键词】：盒形件 内凹形轮廓 破裂 起皱 Dynaform
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386.32
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-22
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 拉深技术的研究现状11-19
• 1.2.1 盒形件拉深研究现状11-14
• 1.2.2 异形件拉深研究现状14-19
• 1.3 课题的意义和主要内容19-22
• 第2章 内凹型轮廓零件的成形模拟22-36
• 2.1 引言22
• 2.2 Dynaform软件的介绍22-23
• 2.3 内凹型轮廓零件建立有限元分析模型的一般过程23-27
• 2.3.1 Dynaform板料拉深模拟的一般过程23
• 2.3.2 建立三维模型23-24
• 2.3.3 Dynaform中的网格划分24-25
• 2.3.4 板材的材料选择25
• 2.3.5 摩擦系数25-26
• 2.3.6 冲压速度26
• 2.3.7 压边力和压边方式26-27
• 2.4 拉深时边界材料的流动27-28
• 2.5 内凹型轮廓零件拉深成形后的FLD图28
• 2.6 内凹型轮廓零件拉深成形过程厚度变化的分析28-32
• 2.7 内凹型轮廓零件成形过程的应变分析32-33
• 2.8 内凹型轮廓零件拉深过程的缺陷分析33-34
• 2.9 本章小结34-36
• 第3章 尺寸因素和冲压条件对零件壁厚的影响36-51
• 3.1 引言36
• 3.2 尺寸因素对成形的影响36-42
• 3.2.1 凸模内凹部位外转角R137-38
• 3.2.2 侧壁长度l38-39
• 3.2.3 凸模内凹部位的内转角R239
• 3.2.4 内转角和外转角对零件内凹部位厚度分布的影响39-41
• 3.2.5 零件拉深高度h41-42
• 3.3 工艺参数对零件壁厚的影响42-46
• 3.3.1 凸凹模间隙42
• 3.3.2 坯料形状42-43
• 3.3.3 压边方式和压边力43-44
• 3.3.4 虚拟冲压速度的影响44-45
• 3.3.5 摩擦系数对侧壁厚度的影响45-46
• 3.4 正交实验46-49
• 3.5 本章小结49-51
• 第4章 尺寸因素和工艺因素对零件起皱的影响51-60
• 4.1 引言51
• 4.2 起皱分析及分类51-53
• 4.3 内凹形轮廓零件拉伸过程中的起皱规律53-54
• 4.4 尺寸因素对内凹型轮廓零件起皱的影响54-57
• 4.4.1 凸模内凹部位外转角R154-55
• 4.4.2 侧壁长度l55
• 4.4.3 凸模内凹部位内转角R255-56
• 4.4.4 拉深高度h56-57
• 4.5 冲压条件和毛坯形状对内凹型轮廓零件起皱的影响57-59
• 4.5.1 摩擦系数的影响57
• 4.5.2 冲压速度57-58
• 4.5.3 坯料形状58-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第5章内凹型轮廓零件拉深成形实验60-69
• 5.1 实验设备以及模具60-61
• 5.2 实验中使用的坯料61-62
• 5.3 实验得到的结果以及分析62-64
• 5.3.1 实验得到的零件63-64
• 5.4 零件的厚度分析64-67
• 5.4.1 圆形坯料拉深件的厚度分析64-65
• 5.4.2 梨形坯料零件的厚度分析65-67
• 5.5 零件起皱的分析67-68
• 5.5.1 圆形坯料的起皱67
• 5.5.2 梨形坯料的起皱67-68
• 5.6 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-76
• 致谢76

【参考文献】

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1 熊盛勇;夏琴香;陈亚兵;龙晓斌;龙川;;基于数值模拟的空调换热器翅片多道次级进拉深成形过程研究[J];锻压技术;2015年01期

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3 蔡丹云;丁明明;;汽车冷却器缓冲罩多工位成形工艺设计及数值模拟[J];锻压技术;2015年04期

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中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 韩方圆;剪应力起皱机理及主要规律的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

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本文编号：976397