本文關(guān)鍵詞：閉擠式精沖變形區(qū)材料力學(xué)行為研究

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【摘要】：閉擠式精沖是利用變形區(qū)強(qiáng)大的三向壓應(yīng)力狀態(tài)能夠提升材料塑性的原理,針對(duì)厚板和低塑性材料的精沖而發(fā)展起來的新工藝。本文主要針對(duì)閉擠式精沖的基礎(chǔ)力學(xué)問題開展研究。這些問題是,三向壓應(yīng)力大小與變形區(qū)塑性增加值的關(guān)系問題,閉擠式精沖成形力的計(jì)算問題;以及為了得到與實(shí)際相近的模擬效果,有限元模擬時(shí)應(yīng)選取的流動(dòng)應(yīng)力模型及斷裂準(zhǔn)則問題。以上研究將為閉擠式精沖新工藝的發(fā)展奠定基礎(chǔ),具有顯著的工程應(yīng)用價(jià)值。首先,為獲知三向壓應(yīng)力對(duì)塑性的提升幅度大小,通過硬鋁的封閉式鐓粗和普通鐓粗分別做有限元分析,從表面損傷分布和理論計(jì)算兩方面對(duì)塑性的提升初步提出定量判斷。將類似的方法應(yīng)用到閉擠式精沖中,對(duì)封閉的材料進(jìn)行力學(xué)分析,建立了閉擠式精沖的滑移線場(chǎng),求得在封閉型腔中材料所受到的沖裁力和流動(dòng)阻力,從而得知在良好塑性條件下所需的沖裁力大小,以此預(yù)測(cè)成形質(zhì)量。其次,選取6種常見韌性斷裂準(zhǔn)則,通過拉伸、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn),確定材料斷裂臨界值,同時(shí)擬合出符合精沖過程的流動(dòng)應(yīng)力模型,由Absoft Fortran植入DEFORM-2D軟件中,選取填充率分別為100%、90%的材料,對(duì)應(yīng)不同的斷裂準(zhǔn)則對(duì)成形過程進(jìn)行仿真。從斷裂過程的損傷變化、斷裂因素等對(duì)斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行進(jìn)一步評(píng)判,找出最符合閉擠式精沖成形的斷裂準(zhǔn)則,并在此基礎(chǔ)上,對(duì)精沖成形熱傳導(dǎo)進(jìn)行了研究;最后,基于有限元模型進(jìn)行了物理實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究表明,由于三向壓應(yīng)力環(huán)境提供的高流動(dòng)阻力限制了材料破壞,使硬鋁成形零件的表面損傷相對(duì)于單向壓鐓粗而言減少約2/3;為達(dá)到理想的塑性效果,在100%填充率時(shí),20#鋼閉擠式精沖所需沖裁力為440-500KN最佳;Ludwik流動(dòng)應(yīng)力模型以及Normalized CL斷裂準(zhǔn)則最符合閉擠式精沖成形;閉擠式精沖過程中溫升有限,對(duì)成形影響不大;物理實(shí)驗(yàn)情況與模擬相近,因而數(shù)值模擬的精確性可有效提升,對(duì)今后有限元軟件的二次開發(fā)做鋪墊,同時(shí)也對(duì)模具的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供參考。
【關(guān)鍵詞】：閉擠式精沖 力學(xué)行為分析 塑性 斷裂準(zhǔn)則
【學(xué)位授予單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 課題的研究背景9-14
• 1.1.1 精沖技術(shù)簡(jiǎn)介9-10
• 1.1.2 厚板精沖及精沖力學(xué)研究現(xiàn)狀10-12
• 1.1.3 閉擠式精沖的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.1.4 閉擠式精沖尚存在的問題14
• 1.2 研究意義、目標(biāo)、內(nèi)容及研究方法14-15
• 1.2.1 研究意義14
• 1.2.2 研究目標(biāo)14
• 1.2.3 研究?jī)?nèi)容及方法14-15
• 1.3 小結(jié)15-17
• 2 閉擠式精沖成形原理及力學(xué)特征17-25
• 2.1 閉擠式精沖的成形原理及工藝特征17-19
• 2.2 閉擠式精沖成形力學(xué)特征19-24
• 2.2.1 應(yīng)變分析19-20
• 2.2.2 外力分析20-21
• 2.2.3 零件塑性分析21-22
• 2.2.4 斷裂分析22-24
• 2.3 小結(jié)24-25
• 3 應(yīng)力狀態(tài)與塑性關(guān)系及閉擠式精沖的流動(dòng)阻力25-47
• 3.1 塑性與三向壓應(yīng)力關(guān)系的初步研究25-35
• 3.1.1 有限元模型的建立25-26
• 3.1.2 圓柱體表面損傷分析26-30
• 3.1.3 流動(dòng)阻力計(jì)算30-35
• 3.2 閉擠式精沖型腔內(nèi)材料的應(yīng)力分析35-45
• 3.2.1 變形區(qū)的滑移線場(chǎng)36-41
• 3.2.2 變形區(qū)的流動(dòng)阻力41-45
• 3.3 小結(jié)45-47
• 4 閉擠式精沖擠剪變形區(qū)材料的斷裂準(zhǔn)則研究47-73
• 4.1 精沖斷裂與數(shù)值模擬概述47-52
• 4.1.1 裂紋生成與擴(kuò)展研究48-50
• 4.1.2 斷裂準(zhǔn)則研究50-52
• 4.2 基于 20#鋼的韌性斷裂試驗(yàn)52-57
• 4.2.1 臨界特征尺寸測(cè)量53-56
• 4.2.2 有限元模型的建立56-57
• 4.3 常見韌性斷裂準(zhǔn)則的計(jì)算和評(píng)估57-60
• 4.4 閉擠式精沖有限元模型的建立60-65
• 4.4.1 材料的流動(dòng)應(yīng)力外推模型60-62
• 4.4.2 閉擠式精沖的有限元模型62-64
• 4.4.3 斷裂準(zhǔn)則的選取64-65
• 4.5 不同填充率材料的閉擠式精沖斷裂仿真65-70
• 4.5.1 100%填充率材料仿真及斷裂準(zhǔn)則評(píng)估65-69
• 4.5.2 90%填充率材料仿真及斷裂準(zhǔn)則評(píng)估69-70
• 4.6 考慮熱傳導(dǎo)的閉擠式精沖斷裂模擬70-72
• 4.7 小結(jié)72-73
• 5 閉擠式精沖的物理實(shí)驗(yàn)研究73-81
• 5.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)73-75
• 5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料73
• 5.1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?/span>73-75
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果75-79
• 5.2.1 斷裂帶比對(duì)75-78
• 5.2.2 沖裁力78-79
• 5.3 小結(jié)79-81
• 6 結(jié)論與展望81-83
• 6.1 結(jié)論81-82
• 6.2 展望82-83
• 致謝83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及取得的研究成果89

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3 鄧明;精沖技術(shù)協(xié)會(huì)開始籌備[J];模具制造;2005年05期

4 周開華;;精沖技術(shù)面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn)[J];機(jī)械工人;2006年12期

5 周開華;;精沖技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用[J];機(jī)械工人;2006年12期

6 周開華;;精沖技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J];模具制造;2008年03期

7 竺叢勝;;引領(lǐng)精沖成為時(shí)尚[J];汽車與配件;2011年02期

8 蔡俊;胡建華;宋雪梅;;我國(guó)精沖技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與方向[J];熱加工工藝;2011年11期

9 ;滿足亞洲市場(chǎng)需求的精沖機(jī)[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);2013年02期

10 肖振漢;;精沖材料的選擇[J];機(jī)械工人;1979年11期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 袁賀強(qiáng);彭群;涂光祺;楊瑞峰;陸辛;;往復(fù)成形精沖技術(shù)的研究[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

2 鄧明;彭成允;劉春;;氮?dú)鈴椈墒骄珱_模架與內(nèi)花鍵零件的精沖成形[A];制造業(yè)與未來中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

3 舒行軍;賀詠梅;王寶瑞;沈元如;;精沖工藝變形過程的有限元分析[A];全國(guó)生產(chǎn)工程第九屆年會(huì)暨第四屆青年科技工作者學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（二）[C];2004年

4 丘宏揚(yáng);陳依錦;;如何防止精沖模具裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

5 鄭鵬飛;李大超;涂光祺;;基于實(shí)驗(yàn)的大變形應(yīng)變分析方法的改進(jìn)及其在精沖擠壓復(fù)合工藝中的應(yīng)用[A];制造業(yè)與未來中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

6 舒行軍;賀詠梅;王寶瑞;;精密墊片精沖工藝有限元分析與模具設(shè)計(jì)[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

7 鄧勝;;普通沖床精沖技術(shù)的應(yīng)用[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)鍛壓學(xué)會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1995年

8 張社就;楊曉紅;;電動(dòng)車制動(dòng)拉桿叉精沖工藝與模具設(shè)計(jì)[A];第十屆粵港機(jī)電工程技術(shù)與應(yīng)用研討會(huì)暨梁天培教授紀(jì)念會(huì)文集[C];2008年

9 涂光祺;郭云;趙彥啟;杜貴江;李榮洪;;往復(fù)成形精沖壓力機(jī)的開發(fā)[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

10 呂琳;鄧明;李艷霞;王正立;;精沖機(jī)靜壓導(dǎo)軌的剛度設(shè)計(jì)及油膜控制[A];2010年重慶市機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

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1 記者 宋元東;中航精機(jī)收購(gòu)武漢精沖49%股權(quán)[N];上海證券報(bào);2012年

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2 馬一龍;閉擠式精沖成形力學(xué)分析及有限元建模[D];重慶理工大學(xué);2015年

3 王冠英;SK5針坯沖裁過程模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化[D];齊魯工業(yè)大學(xué);2015年

4 湯鑫;基于PLC的短板精沖自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];武漢紡織大學(xué);2015年

5 葉超;行星齒輪式汽車座椅調(diào)角器精沖成形工藝研究及模具CAE/CAD[D];吉林大學(xué);2016年

6 李硯;精沖級(jí)進(jìn)模工作部件參數(shù)化設(shè)計(jì)方法研究[D];華中科技大學(xué);2014年

7 王若璜;閉擠式精沖變形區(qū)材料力學(xué)行為研究[D];重慶理工大學(xué);2016年

8 戴凱;復(fù)合精沖過程的計(jì)算機(jī)模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];華中科技大學(xué);2008年

9 李艷霞;對(duì)精沖機(jī)三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問題的研究[D];重慶理工大學(xué);2009年

10 曹晨華;精沖與復(fù)合精沖工藝參數(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2009年

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