汽车覆盖件模具表面摩擦特性优化及初步工程应用研究
发布时间：2021-05-17 02:45
模具作为重要的基础工艺装备,是衡量一个国家制造水平的重要指标之一。大量研究表明,模具/工件界面的摩擦特性是影响板料塑性成形的关键因素,不同区域的摩擦特性对成形性能的影响各不相同,即所谓有利摩擦和有害摩擦区域。理论上,模具/工件界面存在最优的摩擦特性分布,模具表面存在最优的微观结构。本文以汽车前围板、卡箍为研究对象,采用理论分析、数值模拟与试验相结合的方法,探究模具表面区域摩擦对成形质量的影响规律,并通过自主研制的复合织构激光加工设备,在模具表面进行凸体增摩及凹体减摩的复合织构加工,以优化模具/工件界面摩擦特性分布,改善工件的成形性能。首先,本文对汽车覆盖件模具冲压成形及回弹过程进行理论分析,利用“分解-综合”分析法对汽车覆盖件模具的典型特征结构进行归纳总结。将汽车覆盖件分解为若干个特征结构单元,分析各个特征结构单元不同区域在成形过程中应力应变及摩擦学行为的不同;并对成形件的弯曲应力及卸载回弹应力的变化进行分析,确定特征结构单元表面的摩擦敏感区。再将结构单元进行组合,从而综合判断汽车覆盖件模具表面的关键摩擦敏感区域。其次,在理论分析的基础上,利用ABAQUS对前围板冲压过程进行仿真模拟,...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 金属塑性成形摩擦学研究
1.2.2 金属塑性成形工艺及模具优化设计研究
1.2.3 激光微织构技术研究
1.3 课题研究主要内容
1.4 课题来源
1.5 研究意义与价值
第二章 汽车覆盖件典型特征结构力学行为分析
2.1 板料冲压成形过程中应力应变的关系
2.2 汽车覆盖件特征结构对成形性能影响
2.2.1 汽车覆盖件特征结构
2.2.2 拉深过程中板料应力应变状态
2.2.3 成形过程中不同区域摩擦行为分析
2.3 成形板料的弯曲回弹分析
2.3.1 弯曲变形过程应力分析
2.3.2 弯曲回弹分析
2.4 本章小结
第三章 前围板模具表面摩擦特性优化设计
3.1 前围板有限元前处理
3.2 前围板模具表面不同区域摩擦特性对均匀性的影响
3.2.1 模拟方案
3.2.2 前围板不同区域摩擦系数对板厚的影响
3.2.3 前围板模具表面摩擦特性优化设计
3.2.4 前围板模具优化前后成形性能对比
3.3 前围板模具表面不同区域摩擦特性对回弹的影响
3.3.1 模拟方案
3.3.2 前围板不同区域摩擦系数对回弹的影响
3.4 本章小结
第四章 卡箍模具表面摩擦特性优化设计
4.1 卡箍有限元前处理
4.2 卡箍模具表面不同区域摩擦特性对均匀性的影响
4.2.1 模拟方案
4.2.2 卡箍不同区域摩擦系数对板厚的影响
4.3 卡箍模具表面不同区域摩擦特性对回弹的影响
4.3.1 模拟方案
4.3.2 卡箍不同区域摩擦系数对回弹的影响
4.3.3 卡箍模具表面摩擦特性优化设计
4.3.4 卡箍模具优化前后成形性能对比
4.4 本章小结
第五章 复合织构卡箍模具成形性能试验
5.1 激光复合织构工艺试验
5.1.1 试验设备及检测设备
5.1.2 卡箍模具钢激光微织构形貌
5.2 激光复合织构卡箍模具成形试验
5.2.1 模具表面激光复合织构加工
5.2.2 卡箍冲压成形试验过程
5.3 试验结果分析
5.3.1 成形件检测方案
5.3.2 成形件检测分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间所获成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔质流动特性对毛化凸点成形的影响[J]. 符永宏,黄婷,叶云霞,华希俊,李海波,钟行涛. 中国激光. 2019(07)
[2]国内外模具设计与制造发展的初步研究[J]. 黎志农. 轻工科技. 2019(02)
[3]刀具表面微织构激光加工方法研究与分析[J]. 刘绪超,杨发展,罗佳,魏海明. 工具技术. 2019(01)
[4]模具和冲压技术的发展趋势[J]. 杨春蔚,王智南,辛佳隆,高翔. 科技风. 2018(36)
[5]模具钢表面激光毛化织构摩擦磨损性能试验研究[J]. 符永宏,潘彩云,符昊,周颖鸿,胡光耀. 润滑与密封. 2018(12)
[6]基于Dynaform的浅球壳冲压成形及回弹研究[J]. 杨文华,吉卫,吴刚,郝爱国,赵建斌,李西云. 锻压技术. 2018(09)
[7]基于改进响应面模型的冲压回弹工艺稳健性优化[J]. 谢晖,沈云飞,王杭燕. 塑性工程学报. 2018(04)
[8]基于DYNAFORM的板式换热器板片的成形模具设计[J]. 王言德,胡心平,曲云山. 锻压技术. 2018(06)
[9]汽车前围下横梁冲压成形工艺参数试验研究[J]. 姜鸿,汝绍锋,王涛,邱伟林. 机械设计与制造. 2017(04)
[10]基于响应曲面法的波形弹簧片冲压工艺参数优化[J]. 徐卫国. 锻压技术. 2017(03)
硕士论文
[1]汽车覆盖件成形数值模拟及工艺参数优化[D]. 陈小芳.南昌大学 2009
[2]表面织构对活塞环/缸套摩擦副摩擦学性能的影响[D]. 袁明超.南京航空航天大学 2009
本文编号：3190917
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 金属塑性成形摩擦学研究
1.2.2 金属塑性成形工艺及模具优化设计研究
1.2.3 激光微织构技术研究
1.3 课题研究主要内容
1.4 课题来源
1.5 研究意义与价值
第二章 汽车覆盖件典型特征结构力学行为分析
2.1 板料冲压成形过程中应力应变的关系
2.2 汽车覆盖件特征结构对成形性能影响
2.2.1 汽车覆盖件特征结构
2.2.2 拉深过程中板料应力应变状态
2.2.3 成形过程中不同区域摩擦行为分析
2.3 成形板料的弯曲回弹分析
2.3.1 弯曲变形过程应力分析
2.3.2 弯曲回弹分析
2.4 本章小结
第三章 前围板模具表面摩擦特性优化设计
3.1 前围板有限元前处理
3.2 前围板模具表面不同区域摩擦特性对均匀性的影响
3.2.1 模拟方案
3.2.2 前围板不同区域摩擦系数对板厚的影响
3.2.3 前围板模具表面摩擦特性优化设计
3.2.4 前围板模具优化前后成形性能对比
3.3 前围板模具表面不同区域摩擦特性对回弹的影响
3.3.1 模拟方案
3.3.2 前围板不同区域摩擦系数对回弹的影响
3.4 本章小结
第四章 卡箍模具表面摩擦特性优化设计
4.1 卡箍有限元前处理
4.2 卡箍模具表面不同区域摩擦特性对均匀性的影响
4.2.1 模拟方案
4.2.2 卡箍不同区域摩擦系数对板厚的影响
4.3 卡箍模具表面不同区域摩擦特性对回弹的影响
4.3.1 模拟方案
4.3.2 卡箍不同区域摩擦系数对回弹的影响
4.3.3 卡箍模具表面摩擦特性优化设计
4.3.4 卡箍模具优化前后成形性能对比
4.4 本章小结
第五章 复合织构卡箍模具成形性能试验
5.1 激光复合织构工艺试验
5.1.1 试验设备及检测设备
5.1.2 卡箍模具钢激光微织构形貌
5.2 激光复合织构卡箍模具成形试验
5.2.1 模具表面激光复合织构加工
5.2.2 卡箍冲压成形试验过程
5.3 试验结果分析
5.3.1 成形件检测方案
5.3.2 成形件检测分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间所获成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]熔质流动特性对毛化凸点成形的影响[J]. 符永宏,黄婷,叶云霞,华希俊,李海波,钟行涛. 中国激光. 2019(07)
[2]国内外模具设计与制造发展的初步研究[J]. 黎志农. 轻工科技. 2019(02)
[3]刀具表面微织构激光加工方法研究与分析[J]. 刘绪超,杨发展,罗佳,魏海明. 工具技术. 2019(01)
[4]模具和冲压技术的发展趋势[J]. 杨春蔚,王智南,辛佳隆,高翔. 科技风. 2018(36)
[5]模具钢表面激光毛化织构摩擦磨损性能试验研究[J]. 符永宏,潘彩云,符昊,周颖鸿,胡光耀. 润滑与密封. 2018(12)
[6]基于Dynaform的浅球壳冲压成形及回弹研究[J]. 杨文华,吉卫,吴刚,郝爱国,赵建斌,李西云. 锻压技术. 2018(09)
[7]基于改进响应面模型的冲压回弹工艺稳健性优化[J]. 谢晖,沈云飞,王杭燕. 塑性工程学报. 2018(04)
[8]基于DYNAFORM的板式换热器板片的成形模具设计[J]. 王言德,胡心平,曲云山. 锻压技术. 2018(06)
[9]汽车前围下横梁冲压成形工艺参数试验研究[J]. 姜鸿,汝绍锋,王涛,邱伟林. 机械设计与制造. 2017(04)
[10]基于响应曲面法的波形弹簧片冲压工艺参数优化[J]. 徐卫国. 锻压技术. 2017(03)
硕士论文
[1]汽车覆盖件成形数值模拟及工艺参数优化[D]. 陈小芳.南昌大学 2009
[2]表面织构对活塞环/缸套摩擦副摩擦学性能的影响[D]. 袁明超.南京航空航天大学 2009
本文编号：3190917
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