本文關(guān)鍵詞：基于伺服壓機的304不銹鋼沖壓成形工藝及數(shù)值模擬的研究

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【摘要】：近年來,隨著“輕量化”概念的提出,高強度鋼板和輕質(zhì)材料得到了廣泛的應(yīng)用[1]。同時,其成形機理及新工藝、新技術(shù)的研究正迅速發(fā)展,這就對成形設(shè)備提出了更高的要求。伺服壓力機具有柔性化、智能化和加工精度高等特點,可以有效的提高產(chǎn)品成形性能,實現(xiàn)優(yōu)化工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的[2]。304不銹鋼板常溫下的塑性變形能力一般,其成形需要很大的載荷并且容易產(chǎn)生破裂、起皺、時效開裂等缺陷,導致零件尺寸和形狀穩(wěn)定性變差。傳統(tǒng)的冷沖壓方法難以實現(xiàn),熱沖壓工藝是解決上述問題的一種先進成形工藝。本文選用厚度為0.28mm的304不銹鋼薄板作為研究對象,分別通過熱拉伸實驗、數(shù)值模擬以及冷、熱沖壓實驗驗證的方法對304不銹鋼薄板的沖壓成形工藝進行研究。首先選用AG-25TA電子萬能試驗機對304不銹鋼進行高溫拉伸實驗,獲得不同溫度條件下304不銹鋼的力學性能。同時,根據(jù)負載與位移的關(guān)系曲線繪制流變應(yīng)力曲線,為數(shù)值模擬提供真實可靠的實驗參數(shù)。再結(jié)合其微觀組織研究304不銹鋼薄板在熱變形過程中的高溫流變行為,研究結(jié)果表明隨著溫度的升高,304不銹鋼的強度下降,塑性提高;應(yīng)變量小于2.5%,在達到同等變形量的條件下,室溫下材料變形所需要的應(yīng)力遠高于加熱情況下所需應(yīng)力,這表明只要適當?shù)厣邷囟?這種材料的塑性就會大為改善。同時,對斷口的形貌變化也進行了分析,結(jié)果表明當溫度到達600°C時,材料的晶界明顯弱化,斷口蜂窩形態(tài)減少,斷裂以沿晶斷裂為主。利用有限元分析軟件DYNAFORM對304不銹鋼進行冷沖壓仿真分析,確定304不銹鋼成形極限尺寸和最佳成形工藝參數(shù)。再根據(jù)上述實驗獲得的真實應(yīng)力應(yīng)變曲線建立材料模型,對304不銹鋼熱沖壓成形過程進行熱應(yīng)力耦合分析,得到了板料成形過程的應(yīng)力應(yīng)變和溫度分布變化的情況,并分析了板料初始溫度、壓邊力、凸模速度等工藝參數(shù)對304熱沖壓成形工藝的影響。通過二者的比較,確定出合理的沖壓成形工藝條件,可以達到優(yōu)化成形工藝參數(shù)的目的,為指導冷、熱沖壓實驗和高強鋼板料沖壓成形工藝提供了合理的依據(jù)。結(jié)合數(shù)值模擬分析結(jié)果對304不銹鋼分別進行冷、熱沖壓實驗,利用伺服壓機在工作的過程中可以實現(xiàn)短時間的滯留過程這一特點,實現(xiàn)對坯料的加熱,有利于提高材料的塑性,而抗拉強度、變形抗力和回彈下降,易于材料成形,可以確保成形件的質(zhì)量,同時也提高了模具的使用壽命。同時,對比冷、熱沖壓件進行比較,結(jié)果表明熱沖壓件較冷沖壓件缺陷有所減少,成形極限有所提高。并且通過與實驗結(jié)果對比看出,數(shù)值模擬結(jié)果具有較高的可信度。
【學位授予單位】：上海工程技術(shù)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG386.1

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：1209223