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,對反應(yīng)堆的高效、安全運行極為關(guān)鍵。掌握鋯合金板料的沖裁規(guī)律,實現(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。我國對鋯合金材料的研究尚處于初級階段,造價十分價昂貴,若按照一般獲取合理沖裁間隙的方法進行大量試沖試驗,研究成本較高,采用有限元模擬方法進行研究則是比較經(jīng)濟的。然而,目前利用有限元模擬沖裁的研究大多針對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,對鋯合金板料沖裁間隙進行有限元模擬與公差分析具有重要的工程應(yīng)用價值。本文主要進行以下研究工作：(1)先對鋯合金板料進行拉伸試驗,得到一些基本參數(shù)；然后,針對不同沖裁間隙對沖裁力、沖裁功和沖裁件斷面質(zhì)量等的影響,進行有限元模擬,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,在沖裁間隙的有限元模擬中取不同的厚向異性系數(shù)進行研究,分析沖裁刃口與板料軋制方向呈不同角度時,沖裁間隙的合理取值,以及板料各向異性對斷面質(zhì)量的影響。(3)采用雅可比旋量統(tǒng)計算法結(jié)合模具的裝配工藝,以凸模定位誤差為封閉環(huán),對一種四導(dǎo)柱沖裁模進行三維公差分析,研究凸模定位誤差對沖裁間隙的影響。本文通過對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合理沖裁間隙的取值沒有明顯影響,但是對工件斷面質(zhì)量有顯著影響；使用雅可比旋量統(tǒng)計算法對沖裁模進行公差分析表明,沖裁模的凸模定位誤差對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)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：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 沖裁間隙對工件尺寸精度的影響26
• 2.3.3 沖裁間隙對模具壽命的影響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 凸模定位誤差對沖裁間隙的影響分析57-58
• 4.4 沖裁模公差設(shè)計與分析結(jié)果驗證58-61
• 4.4.1 沖裁模公差設(shè)計驗證58-59
• 4.4.2 沖裁模公差分析驗證59-61
• 4.5 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論與展望62-64
• 參考文獻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】

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本文編號：967462