伺服冲压下板料回弹研究

发布时间：2020-11-12 01:02

　　 近年来,汽车领域朝着节能和智能化方向不断发展,必然推动汽车制造向着轻量化、智能化向发展,伺服压力机顺势发展。伺服压机能够实现滑块运动灵活精确控制的特性,具备了冲压加工智能化、柔性化的要求。板料弯曲成形后都存在残余应力和弹性回复,因此弯曲回弹是板料在弯曲成形失去外力后发生的必然现象。回弹的结果与冲压件的装配精度、成形质量和几何尺寸可靠性等性能。影响回弹的原因有很多,难以给出一个精确的理论回弹值,本文通过运用正交试验法和有限元仿真技术,针对U形件的回弹进行研究,通过优化成形工艺参数,降低冲压件的回弹。本文主要包括以下研究工作:(1)在本文中,最常见的两种板材-低碳钢Q195钢和铝合金AL6061,作为研究对象。首先按照国标设计加工标准试样,设计并加工完成U形件回弹模具。本文对U形件的弯曲回弹问题进行了研究。首先,分析了弯曲变形阶段的理论原理和影响回弹的主要因素,并解释了蠕变与应力松弛的关系。蠕变实验是为了研究应力松弛与减少回弹之间的关系。进行蠕变实验,通过不同速度拉伸和多次定位移再加载的单向拉伸试验,深入研究材料本身性能。(2)精研正交试验法,首先选定要考察的工艺参数,将U形件的回弹角作为考核标准,通过正交试验,获得U形件在不同冲压速度、间歇时间、间歇次数及凹模圆角半径试验条件下的回弹数据,分析了不同工艺参数的影响主次及影响趋势,并对获得一组最优的成形工艺方案。(3)通过Dynaform软件模拟和分析U形件弯曲回弹,对冲压速度、凹模圆角半径与U形件回弹量之间的关系进行分析,通过对U形件模拟仿真,验证了正交试验结果的准确性,为实际生产工艺参数提供参考。
【学位单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U466
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究综述
    1.3 本文研究方法和主要内容
2 准备实验及模具设计
    2.1 设备及标准件的制备
        2.1.1 线切割机
        2.1.2 伺服拉伸机
        2.1.3 剪板机
        2.1.4 标准拉伸件的制备
    2.2 单向拉伸实验
    2.3 蠕变实验
        2.3.1 实验原理
        2.3.2 实验过程
        2.3.3 实验结果
    2.4 回弹模具设计
        2.4.1 回弹模具
        2.4.2 氮气弹簧压边力测量
3 板料弯曲回弹理论及有限元仿真理论
    3.1 板料弯曲变形过程和回弹分析
        3.1.1 弯曲变形原理
        3.1.2 弯曲变形过程
        3.1.3 弯曲回弹的影响因素
    3.2 有限元理论
        3.2.1 有限元理论简介
        3.2.2 屈服准则
        3.2.3 单元技术
        3.2.4 有限元数值分析建模方法
4 U型件伺服冲压工艺分析
    4.1 正交试验法简介
    4.2 正交试验方案设计
        4.2.1 确定试验目的及考核标准
        4.2.2 选用合适的正交表
        4.2.3 表头设计
        4.2.4 水平翻译
        4.2.5 列出试验方案表
    4.3 正交试验结果分析
        4.3.1 确定分析方法
        4.3.2 正交试验极差计算
5 U型件冲压成形仿真有限元模拟回弹
    5.1 Dynaform回弹模拟仿真分析
        5.1.1 构建有限元模型
        5.1.2 网格划分及处理
        5.1.3 自动设置
        5.1.4 回弹模拟
        5.1.5 回弹结果及测量
    5.2 冲压速度对U型件回弹结果的影响
        5.2.1 冲压速度对Q195回弹结果的影响
        5.2.2 冲压速度对AL6061回弹结果的影响
    5.3 圆角半径对U型件回弹结果的影响
        5.3.1 圆角半径对Q195回弹结果的影响
        5.3.2 圆角半径对AL6061回弹结果的影响
    5.4 正交试验不足与展望
结论
参考文献
致谢

【参考文献】

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本文编号：2880008