文档介绍：目录
1 绪论 1
选题背景 1
桶形件变压边力冲压成形国内外研究现状 2
变压边力的加载模式 2
变压边力的技术的实验研究 3
变压边力的有限元数值模拟研究 3
主要研究目标及内容 4
论文的组织结构 4
2 桶形件冲压成形工艺理论分析 5
桶形件冲压过程及特点 5
桶形件拉深工艺 7
常见桶形件拉深缺陷 8
影响桶形件成形的主要因素 8
3 基于CAD/CAE变压边力分析理论及方法 10
基于CAD/CAE变压边力分析 10
仿真实验流程图 11
仿真模型的建立 14
模具CAD建模 14
前处理步骤具体设计 15
变压边力的加载模式及影响因素 17
4 变压边力桶形件冲压仿真与分析 20
变压边力曲线选择 20
后处理分析方法简介 21
不同变压边力加载方式下桶形件冲压仿真 22
不同变压边力加载方式的冲压性能对比和分析 31
小结 34
结束语 36
致谢 37
参考文献 38
1 绪论
选题背景
板料冲压成形作为金属塑性加工的基本方法之一,主要用于加工板料,因此又称为板料冲压。冲压是在常温下,利用冲压模在冲压设备上对板料或型材施加压力,使其产生塑性变形或分离,从而获得所需形状,尺寸和性能零件的一种压力加工方法。对于某些非金属材料,也可以采用冲压工艺制造零件。冲压加工可以提高生产效率高、可以改善材料内部的结构和缺陷、提高零件的机械性能、减轻零件重量更可以提高材料利用率,由于其独特的优势广而被广泛应用于航空航天、汽车、摩托车、电器开关、家电、农用机械、医疗器械等行业,在工业生产中占有不可替代的地位。近年来,随着板料成形理论的深入研究以及计算机信息技术、控制技术及自动化技术的快速发展,板料冲压技术也得到了前所未有的发展[1]。
传统的生产方式与板料冲压技术相比有以下几个不同点:
(1)传统的生产方式工艺流程较复杂工序较多生产效率低,冲压技术一般采用一次成形或者几次成形生产效率大幅提高,且操作简单,劳动强度低。
(2)传统生产方式一般采用车铣刨磨的去除材料法原材料利用率不高而板料冷冲采用非去除材料法原材料利用率提高30%左右降低了生产成本。
(3) 板料冲压技术能满足更多复杂形状零件的生产要求,还能有效控制其加工精度满足生产要求。
(4) 板料冲压技术生产过程中的实时可控性较强,可以改变工艺系统中的冲压速度压边力等参数来达到生产要求。
(5) 冲压加工的尺寸精度是由模具保证的,因此尺寸稳定,互换性好。
(6) 废品破坏形式不同,板料冲压的主要报废形式是起皱和破裂。
近年来,汽车工业在中国发展非常迅猛,汽车制造商要不断地采用新制造工艺来降低汽车制造成本,这使得冲压技术得到很好的发展机会得到了极大的推广。二十世纪八十年代以来,汽车覆盖件的拉深工艺和压力机已经取得了突破性的进展。以工作台内的液压拉深垫代替压边滑块,从而单动液压机代替了双动液压机,大大简化了液压机的结构,降低了设备投资,提高了劳动生产率和拉深件的质量,这对汽车覆盖件的生产具有重大意义。环保适当今世界的主题,较少原料、减轻车重、减少油耗的目标位冲压技术提供了很大的舞台。因此板冲压技术在汽车工业中得到了广泛的应用
[4]。
桶形件冲压在冲压成形技术中是十分典型的也是极具代表性的一种生产工艺方式,桶形件是板冲压中最基本的一种,是研究其他冲压形式的基础,因此本课题即以简单的轴对称零件——桶形零件为研究对象进行基本的板冲压的模拟仿真,得出其主要的影响因素如压边力、冲压深度、冲压速度与模具间的摩擦等。通过运用Dynaform对某些条件进行假设通过控制变量法对桶形件进行简单的有限元仿真分析,找出其中的主要因素对桶形件冲压成形的影响,通过实验仿真比较得到优化的方案,并对各实验结果作出一定的解释。对桶形件成形过程中的一些工艺参数及其可行性进行讨论。
桶形件变压边力冲压成形国内外研究现状
到目前为止,对桶形件成形技术的研究还不够充分,而且多数停留在试验的阶段,国内的姜银方、林忠钦、陈炜和郭伟刚等人对桶形件的冲压成形进行了较多的研究,但这些研究不但多是停留在实验的阶段,而且多是对成形性能和变形进行分析和研究,而对影响桶形件成形的另外一些因素的分析和研究很少。
变压边力的加载模式
国外从20世纪80年代开始研究可调节边装置,直到现在一直处于改进和使用阶段,尚未在生产中普及开来,目前实际生产中应用的主要还是传统的压力方法[2]。
一般讲,压边力控制曲线的加载模式有4种,分别为