本文關(guān)鍵詞：金屬板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形破裂缺陷研究

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【摘要】：金屬板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形技術(shù)是在單點(diǎn)漸進(jìn)成形技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合多點(diǎn)漸進(jìn)成形技術(shù)和振動(dòng)塑性加工技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種先進(jìn)板材加工技術(shù),該技術(shù)不僅使板材的成形性能得到了充分發(fā)揮,而且使板材的成形精度、成形質(zhì)量得到了極大的改善。但在金屬板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形過(guò)程中仍會(huì)產(chǎn)生破裂、起皺、壓痕、底面內(nèi)凸、回彈等成形缺陷,其中破裂缺陷的存在更是對(duì)制件的外觀和性能產(chǎn)生了重要影響。為了防止或減少多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形過(guò)程中的破裂缺陷,本文通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬、試驗(yàn)探究等多方面針對(duì)板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形中的破裂缺陷完成了如下工作:在Lematitre損傷理論的基礎(chǔ)上,對(duì)多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形韌性斷裂準(zhǔn)則進(jìn)行推導(dǎo)及相關(guān)材料參數(shù)求取;利用MSC.Marc軟件建立多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形破裂的有限元模型,并對(duì)破裂缺陷產(chǎn)生的特征進(jìn)行分析;根據(jù)單因素試驗(yàn)法探討各成形工藝參數(shù)對(duì)破裂的影響,并確定韌性斷裂臨界值;利用響應(yīng)曲面法建立破裂預(yù)測(cè)模型,并對(duì)預(yù)測(cè)模型進(jìn)行尋優(yōu)和驗(yàn)證。本文主要研究成果:(1)在Lematitre損傷理論的基礎(chǔ)上推導(dǎo)得到了適用于金屬板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形的韌性斷裂準(zhǔn)則,并以1060鋁合金板材為試驗(yàn)材料,通過(guò)混合試驗(yàn)法獲得了韌性斷裂準(zhǔn)則中的相關(guān)材料參數(shù)。(2)根據(jù)多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形試驗(yàn)機(jī)及其工作原理,建立了金屬板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形的有限元模型,并將韌性斷裂準(zhǔn)則子程序嵌入到MSC.Marc中,實(shí)現(xiàn)了破裂過(guò)程的可視化;通過(guò)分析主要成形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變、厚度分布、韌性值分布,發(fā)現(xiàn)了制件拐角處為破裂危險(xiǎn)區(qū);同時(shí),通過(guò)對(duì)破裂危險(xiǎn)區(qū)的相關(guān)應(yīng)力應(yīng)變和破裂斷口的顯微組織分析,探討了板材在多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形中破裂缺陷產(chǎn)生的特征。(3)通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)法分析了成形角、進(jìn)給量、工具頭直徑、進(jìn)給速度、初始板厚等成形工藝參數(shù)對(duì)厚度減薄率和韌性值的影響趨勢(shì);并發(fā)現(xiàn)了金屬板材(1060鋁合金)在多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形過(guò)程中產(chǎn)生韌性破裂的臨界條件。(4)以成形角、初始板厚、進(jìn)給量、工具頭直徑等作為回歸參數(shù),利用響應(yīng)曲面法建立了最大成形深度的多元回歸預(yù)測(cè)模型,并對(duì)最大成形深度進(jìn)行了尋優(yōu)和驗(yàn)證,結(jié)果表明預(yù)測(cè)模型可靠;通過(guò)在成形過(guò)程中引入振動(dòng),表明了振動(dòng)有助于提高板材成形極限,延緩破裂。通過(guò)以上研究表明,本研究將對(duì)板材多點(diǎn)復(fù)合漸進(jìn)成形的實(shí)際生產(chǎn)和推廣應(yīng)用具有現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TG306

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1205722