高效、低耗、輕量化是航空航天、汽車零部件的制造技術(shù)發(fā)展方向。彎管構(gòu)件以其更高的比強(qiáng)度、比剛度,以及良好的抗沖擊性,在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)彎管構(gòu)件的制造工藝適應(yīng)性差、產(chǎn)能低,無(wú)法滿足多樣化與復(fù)雜性的產(chǎn)品需求,關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝具有高適應(yīng)性、高效率、可進(jìn)行復(fù)雜空間彎管加工的特點(diǎn),其模具設(shè)計(jì)是工藝實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)。因此,本文以自由彎管工藝的關(guān)節(jié)擺動(dòng)模具為研究對(duì)象,進(jìn)行模具設(shè)計(jì)與成形工藝質(zhì)量分析,具體工作有:首先,對(duì)自由彎管工藝原理進(jìn)行了理論研究。分析了管材彎曲成形過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)和受力狀態(tài),對(duì)彎曲半徑、彎曲作用距離和偏移量之間的幾何關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo),解析了彎曲力和推進(jìn)力的計(jì)算公式。并結(jié)合材料和工藝特點(diǎn),理論分析了管材彎曲的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、成形缺陷,以及評(píng)價(jià)指標(biāo)。然后,分析了擺動(dòng)模具構(gòu)型,闡述了模具設(shè)計(jì)流程與方法,并給出了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝特點(diǎn)分析了兩種可行的模具構(gòu)型,提出了設(shè)計(jì)流程,進(jìn)行了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并給出了模具的具體結(jié)構(gòu)尺寸。基于彈塑性數(shù)值模擬,分析了兩種模具在管材彎曲成形過(guò)程中的應(yīng)力和變形狀態(tài),驗(yàn)證了擺動(dòng)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性。進(jìn)而,通過(guò)數(shù)值模擬,研究了模具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及參數(shù)對(duì)成...

【文章頁(yè)數(shù)】：114 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 管材彎曲成形工藝概述
    1.3 國(guó)內(nèi)外彎管工藝及模具研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 選題意義及課題主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.1 選題意義
        1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝基礎(chǔ)理論研究
    2.1 引言
    2.2 管材彎曲變形過(guò)程中的力學(xué)性能分析
        2.2.1 管件材料力學(xué)模型表述
        2.2.2 管件材料應(yīng)力應(yīng)變行為準(zhǔn)則
        2.2.3 管材彎曲成形受力及應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)
        2.2.4 管材彎曲部分彎矩
    2.3 管材彎曲成形缺陷及控制目標(biāo)
    2.4 關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝簡(jiǎn)介
        2.4.1 自由彎管工藝原理
        2.4.2 自由彎管工藝受力分析
        2.4.3 自由彎管工藝過(guò)程分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝的擺動(dòng)模具設(shè)計(jì)及其數(shù)值模擬方法
    3.1 引言
    3.2 關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝的擺動(dòng)模具典型構(gòu)型分析
    3.3 關(guān)節(jié)擺動(dòng)模型自由彎管工藝的擺動(dòng)模具設(shè)計(jì)
        3.3.1 雙關(guān)節(jié)雙擺動(dòng)控制模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.3.2 單關(guān)節(jié)單擺動(dòng)控制模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.4 彈塑性數(shù)值模擬方法及其應(yīng)用概述
        3.4.1 金屬塑性成形過(guò)程中的有限元法
        3.4.2 基于Workbench/LS-DYNA的顯示動(dòng)力學(xué)分析流程
    3.5 模具成形能力與成形質(zhì)量數(shù)值模擬模型
        3.5.1 幾何模型的簡(jiǎn)化
        3.5.2 材料模型的定義
        3.5.3 網(wǎng)格劃分與單元技術(shù)
        3.5.4 相互作用的定義
        3.5.5 邊界條件和求解參數(shù)的定義
    3.6 本章小結(jié)
第4章 關(guān)節(jié)擺動(dòng)型自由彎管工藝擺動(dòng)模具及其成形質(zhì)量影響分析
    4.1 引言
    4.2 雙關(guān)節(jié)雙擺動(dòng)控制模具的自由彎曲工藝成形過(guò)程分析
        4.2.1 雙關(guān)節(jié)雙擺動(dòng)控制模具等效應(yīng)力和變形分布分析
        4.2.2 基于數(shù)值模擬技術(shù)的擺動(dòng)模型腔出口結(jié)構(gòu)優(yōu)化
        4.2.3 基于數(shù)值模擬技術(shù)的固定模出口結(jié)構(gòu)影響研究
    4.3 單關(guān)節(jié)單擺動(dòng)控制模具的自由彎曲工藝成形過(guò)程分析
        4.3.1 單關(guān)節(jié)單擺動(dòng)控制模具等效應(yīng)力和變形分布分析
        4.3.2 入口固定模圓弧過(guò)渡段半徑優(yōu)化
        4.3.3 出口擺動(dòng)模與管材之間的間隙對(duì)成形質(zhì)量的影響
        4.3.4 出口擺動(dòng)模與管件的摩擦對(duì)成形質(zhì)量的影響
        4.3.5 入口固定模異形曲面過(guò)渡結(jié)構(gòu)對(duì)成形質(zhì)量的影響
        4.3.6 不同彎曲作用距離下的彎曲半徑分析
        4.3.7 最小彎曲系數(shù)分析
    4.4 基于正交分析法的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)綜合影響分析
        4.4.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法概述
        4.4.2 正交分析目標(biāo)的確定
        4.4.3 模具工藝參數(shù)的正交分析方案
        4.4.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝



本文編號(hào)：3773215