本文關(guān)鍵詞：板料多向無模漸進翻邊成形研究

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【摘要】：翻邊作為金屬板料成形的基本工藝,在薄壁件的生產(chǎn)中廣泛使用。隨著人們生活水平提高,產(chǎn)品更新?lián)Q代速度加快,基于傳統(tǒng)沖壓方法的翻邊工藝已經(jīng)難以適應(yīng)新產(chǎn)品的開發(fā)、用戶化定制等方面的需求,實踐中迫切需要開發(fā)快速、高效的翻邊技術(shù)。本文研究了一種基于單點漸進成形技術(shù)的柔性翻邊方法(多向無模漸進翻邊)。利用改進的工具頭進行了翻邊(孔)實驗,驗證了該方法的可行性,分析了成形的變形機理和影響成形質(zhì)量的各種因素。主要結(jié)論如下:(1)物理實驗和數(shù)值模擬表明,多向無模漸進翻邊可以實現(xiàn)任意形狀的正向/反向的拉伸和壓縮翻邊、翻孔成形,從而建立起一個基于漸進成形的更加完整的成形工藝鏈,相對于傳統(tǒng)沖壓工藝可大大節(jié)約時間和成本。(2)多向無模漸進翻邊有與普通單點漸進成形不同的力與變形模式,以及特殊的缺陷類型,如板料的翹曲和屈曲等。其中,翹曲主要表現(xiàn)為翻起邊傾斜和過渡圓角過大,主要發(fā)生在結(jié)構(gòu)剛度相對較小的翻邊板料上,特別是自由邊、周圍約束較少和外凸的平板形狀。翻孔中較少出現(xiàn)翹曲,但容易出現(xiàn)屈曲起皺。采用特殊幾何形狀的工具頭、改進加工軌跡等措施可以消除這些缺陷。(3)工具頭肩部的錐角θ對翹曲和屈曲有明顯的影響,但對翻邊后板料的厚度分布影響很小。如果θ角較小,預成形階段工具頭施加在板邊緣上的力會過大,可能引起屈曲失穩(wěn)。從歐拉失穩(wěn)準則得到的解析式表明,最小極限θ角的值隨著摩擦、屈服應(yīng)力σs、夾持位置到邊緣曲線的距離l的增加而增加,隨著彈性模量E和板厚t的增加而減小。如果θ角過大,板的翹曲就很可能發(fā)生。對于圓形孔的漸進翻邊來說,推薦的θ角范圍為20-30°。對于結(jié)構(gòu)剛度很低的板料翻邊來說,適合的θ角較小。(4)無模漸進翻邊工藝設(shè)計時,除一些常見的影響因素,如工具頭路徑、進給速率和材料性能等以外,工具頭幾何形狀、板的夾持狀態(tài)和板的幾何形狀也需要加以綜合考慮。,適當修改工具頭的外形可控制板的變形,大大減少翹曲等變形缺陷的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】：漸進成形 翻邊 工具頭 屈曲 缺陷控制
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 板料無模單點漸進成形技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 漸進成形技術(shù)簡介9-10
• 1.2.2 板料無模單點漸進成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.3 板材翻邊成形技術(shù)12-14
• 1.3.1 翻邊成形的分類12-14
• 1.3.2 翻邊成形的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14
• 1.3.3 漸進成形技術(shù)在翻邊中的應(yīng)用14
• 1.4 課題研究內(nèi)容14-16
• 2 多向無模漸進翻邊成形理論分析16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 無模漸進成型研究有限元模擬技術(shù)應(yīng)用16-24
• 2.2.1 三維模型的導入16-17
• 2.2.2 單元類型的選擇和屬性的定義17-20
• 2.2.3 接觸設(shè)置和摩擦模型20-23
• 2.2.4 算法的選擇和邊界條件的設(shè)定23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 3 板料無模漸進翻孔成形研究25-41
• 3.1 實驗設(shè)備及準備工作25-29
• 3.2 預成型階段板料受力分析29-31
• 3.3 板料無模漸進翻孔成形及分析31-40
• 3.3.1 實驗及模擬結(jié)果31-33
• 3.3.2 翻孔缺陷及預防措施33-36
• 3.3.3 工藝參數(shù)對成形的影響36-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 4 板料側(cè)向無模漸進翻邊研究41-50
• 4.1 側(cè)向無模漸進翻邊實驗41-43
• 4.2 實驗和模擬結(jié)果43-45
• 4.3 翻邊缺陷和預防措施45-46
• 4.4 影響翻邊成形質(zhì)量的因素46-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 5 結(jié)論與展望50-52
• 5.1 本文結(jié)論50
• 5.2 研究展望50-52
• 致謝52-53
• 參考文獻53-57
• 附錄57
• A. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文57
• B. 作者在攻讀碩士學位期間申請的專利57

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本文編號：672804