本文關(guān)鍵詞：鋯合金板料沖裁間隙的有限元模擬與公差分析

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【摘要】：近年來,面臨能源需求持續(xù)增長及溫室氣體減排的雙重壓力,安全高效發(fā)展核電已成為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要方向。鋯合金板料作為核反應(yīng)堆中定位格架等結(jié)構(gòu)件的重要材料,對(duì)反應(yīng)堆的高效、安全運(yùn)行極為關(guān)鍵。掌握鋯合金板料的沖裁規(guī)律,實(shí)現(xiàn)定位格架完全國產(chǎn)化已成為發(fā)展我國核電技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。我國對(duì)鋯合金材料的研究尚處于初級(jí)階段,造價(jià)十分價(jià)昂貴,若按照一般獲取合理沖裁間隙的方法進(jìn)行大量試沖試驗(yàn),研究成本較高,采用有限元模擬方法進(jìn)行研究則是比較經(jīng)濟(jì)的。然而,目前利用有限元模擬沖裁的研究大多針對(duì)常見的各向同性材料,而鋯合金具有明顯的各向異性,其沖裁規(guī)律更為復(fù)雜。因此,對(duì)鋯合金板料沖裁間隙進(jìn)行有限元模擬與公差分析具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。本文主要進(jìn)行以下研究工作：(1)先對(duì)鋯合金板料進(jìn)行拉伸試驗(yàn),得到一些基本參數(shù)；然后,針對(duì)不同沖裁間隙對(duì)沖裁力、沖裁功和沖裁件斷面質(zhì)量等的影響,進(jìn)行有限元模擬,并分析沖裁間隙的合理取值。(2)考慮鋯合金具有各向異性明顯的特點(diǎn),在沖裁間隙的有限元模擬中取不同的厚向異性系數(shù)進(jìn)行研究,分析沖裁刃口與板料軋制方向呈不同角度時(shí),沖裁間隙的合理取值,以及板料各向異性對(duì)斷面質(zhì)量的影響。(3)采用雅可比旋量統(tǒng)計(jì)算法結(jié)合模具的裝配工藝,以凸模定位誤差為封閉環(huán),對(duì)一種四導(dǎo)柱沖裁模進(jìn)行三維公差分析,研究凸模定位誤差對(duì)沖裁間隙的影響。本文通過對(duì)鋯合金板料沖裁間隙的研究發(fā)現(xiàn)：利用有限元技術(shù)結(jié)合沖裁規(guī)律來獲得合理沖裁間隙是一種行之有效的方法；鋯合金板料的各向異性對(duì)合理沖裁間隙的取值沒有明顯影響,但是對(duì)工件斷面質(zhì)量有顯著影響；使用雅可比旋量統(tǒng)計(jì)算法對(duì)沖裁模進(jìn)行公差分析表明,沖裁模的凸模定位誤差對(duì)沖裁間隙有顯著影響。
【關(guān)鍵詞】：鋯合金 沖裁間隙 有限元分析 各向異性 公差分析
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TL341;TG386.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 緒論13-22
• 1.1 選題背景及意義13-14
• 1.2 沖裁間隙有限元模擬的研究現(xiàn)狀14-18
• 1.2.1 板料沖裁過程的有限元模擬14-15
• 1.2.2 材料模型與斷裂準(zhǔn)則15-16
• 1.2.3 沖裁件斷面質(zhì)量和模具壽命分析16-17
• 1.2.4 沖裁間隙分析17-18
• 1.3 沖裁間隙公差分析的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.1 凸、凹模刃口尺寸公差分析18-19
• 1.3.2 三維公差分析19
• 1.3.3 基于雅可比旋量算法的公差分析19-20
• 1.4 本文的研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)20-22
• 第2章 板料沖裁基礎(chǔ)22-29
• 2.1 沖裁變形過程22-24
• 2.1.1 沖裁變形區(qū)受力分析22-23
• 2.1.2 沖裁變形過程介紹23-24
• 2.2 沖裁件斷面分析24-25
• 2.2.1 沖裁件斷面形貌24-25
• 2.2.2 沖裁條件對(duì)斷面的影響25
• 2.3 沖裁間隙分析25-28
• 2.3.1 沖裁間隙的定義25-26
• 2.3.2 沖裁間隙對(duì)工件尺寸精度的影響26
• 2.3.3 沖裁間隙對(duì)模具壽命的影響26-27
• 2.3.4 合理沖裁間隙的確定27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 沖裁間隙的有限元模擬及分析29-45
• 3.1 板料沖裁的有限元理論基礎(chǔ)29-33
• 3.1.1 基于相似性理論的分析29-30
• 3.1.2 有限元分析的塑性理論基礎(chǔ)30-31
• 3.1.3 DEFORM介紹及其網(wǎng)格重劃技術(shù)31-32
• 3.1.4 板料斷裂準(zhǔn)則的選擇32-33
• 3.2 有限元模擬前處理33-36
• 3.2.1 材料參數(shù)測試33-34
• 3.2.3 有限元模型的建立34-36
• 3.3 沖裁過程的有限元模擬36-37
• 3.4 有限元模擬結(jié)果分析37-44
• 3.4.1 沖裁間隙的合理取值分析37-39
• 3.4.2 沖裁件斷面分析39-40
• 3.4.3 厚向異性系數(shù)R值影響40-44
• 3.5 本章小結(jié)44-45
• 第4章 沖裁間隙的公差分析45-62
• 4.1 公差分析的理論基礎(chǔ)45-50
• 4.1.1 公差分析方法45-47
• 4.1.2 三維公差建模47-50
• 4.2 凸模定位誤差對(duì)沖裁間隙的影響50-52
• 4.3 四導(dǎo)柱沖裁模公差分析52-58
• 4.3.1 單導(dǎo)柱、導(dǎo)套組件分析53-56
• 4.3.2 四導(dǎo)柱、導(dǎo)套組件分析56-57
• 4.3.3 凸模定位誤差對(duì)沖裁間隙的影響分析57-58
• 4.4 沖裁模公差設(shè)計(jì)與分析結(jié)果驗(yàn)證58-61
• 4.4.1 沖裁模公差設(shè)計(jì)驗(yàn)證58-59
• 4.4.2 沖裁模公差分析驗(yàn)證59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻(xiàn)64-69
• 致謝69-70
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄70

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：967462