本文關(guān)鍵詞：矩形盒件拉深成形的有限元分析

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【摘要】：在金屬板料成形加工中,拉深成形是一種主要加工方法之一,電子、汽車、航空航天等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用其所生產(chǎn)零件,它具有輕質(zhì)、互換性好、成本低的特點(diǎn)。由于傳統(tǒng)成形設(shè)計(jì)方案主要依賴設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn),常常需要將各工藝參數(shù)進(jìn)行反復(fù)的調(diào)整和修改,費(fèi)時(shí)又費(fèi)力。有限元方法作為計(jì)算機(jī)與數(shù)值模擬技術(shù)在板料拉深成形中也得到了廣泛的應(yīng)用,但是,要精確地模擬板料拉深成形中的材料、幾何、邊界非線性等對(duì)成形的影響難度依然較大。因此,研究成形過程中工藝參數(shù)對(duì)成形的影響規(guī)律,并探求最優(yōu)工藝方案,在理論和實(shí)踐上都具有意義。根據(jù)本文研究的工件——矩形盒件及其實(shí)際加工過程的特點(diǎn),建立了矩形零件成形分析的有限元計(jì)算模型,利用通用的動(dòng)力顯式計(jì)算算法實(shí)現(xiàn)了這種零件加工成形過程的計(jì)算機(jī)模擬,有效地解決了其加工過程中非連續(xù)的準(zhǔn)靜態(tài)問題;研究了凸模虛擬速度、壓邊力、摩擦狀態(tài)、模具的形狀特別是凸、凹模圓角半徑的大小對(duì)矩形零件外形和精度的影響,探討了盒形件拉深成形中的拉裂與起皺問題。通過模擬分析,可得到如下結(jié)論:1.成形極限圖取點(diǎn)分析結(jié)果表明:矩形盒件轉(zhuǎn)角底部的四個(gè)角壓應(yīng)力最大;長(zhǎng)邊和短邊中心壓應(yīng)力最小;厚度變化云圖結(jié)果表明:.凹模入口處坯料增厚達(dá)到10%,該處是起皺的危險(xiǎn)區(qū)。2.在一定的工藝條件下,凸模沖壓速度、壓邊力和摩擦系數(shù)對(duì)板料成形起皺模擬結(jié)果沒有影響。3.矩形盒件拉深時(shí),凸模圓角半徑和凹模圓角半徑對(duì)板料成形起皺的影響較大;凹模圓角半徑增加時(shí),拉深時(shí)起皺趨勢(shì)增加,凹模圓角半徑減小時(shí)矩形側(cè)壁破裂趨勢(shì)增加;凸模圓角半徑減小時(shí),矩形底部四個(gè)角易出現(xiàn)破裂。在本文實(shí)驗(yàn)條件下,凸模圓角半徑和凹模圓角半徑均為6mm時(shí)最優(yōu)。4.矩形盒件拉深時(shí),矩形轉(zhuǎn)角半徑從6 mm增加到12 mm時(shí),矩形板料變薄率在不斷地減小,已完全處在20%的安全界線以內(nèi);同時(shí)板料增厚率發(fā)生先增加后減小的變化,當(dāng)rc為6mm時(shí),其增厚率處在8.6%的的安全界線以內(nèi)。
【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)】：TG386

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本文編號(hào)：1248179