本文關鍵詞：板料多次拉深過程數(shù)值模擬分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：多次拉深成形技術廣泛應用于生產(chǎn)實際,多次拉深成形就是將零件拉深變形的總變形量進行分配,每次拉深完成零件的一部分變形,最后制成所需要的零件。多次拉深成形的機理非常復雜,在多次拉深成形中,后續(xù)工序的坯料為半成品工件,半成品工件已經(jīng)歷過一次或多次變形,坯料在材料性能和幾何形狀上都發(fā)生了一定的變化。所以相對于一次拉深成形來說,多次拉深成形有其特殊的變形規(guī)律和相應的變形工藝。目前,對板料拉深成形的數(shù)值模擬研究工作,大多集中在首次拉深成形,對于多次拉深成形,很多理論和經(jīng)驗公式都是根據(jù)首次拉深通過一定的簡化、假設推導出來的,缺乏實際依據(jù),還具有許多需要克服的困難,對多次拉深成形進行系統(tǒng)的、深入的研究非常少。本文采用數(shù)值模擬方法,全面深入地研究多次拉深成形。本課題的研究對促進先進技術在沖壓行業(yè)中的應用,提高整個沖壓行業(yè)應用先進技術的水平,具有十分重要的意義。 本文系統(tǒng)闡述和討論了板料沖壓成形數(shù)值模擬的非線性有限元理論;比較了T.L.法和U.L.法這兩類大變形彈塑性有限元方程的列式和求解特點,提出了適合板料成形數(shù)值模擬的彈塑性本構方程;分析并比較了Hill 屈服準則和Barlat 屈服準則,并指出屈服準則的選用方法;分析并比較了各種單元類型的異同點,指出BT單元無論是從計算精度還是從計算效率兩個方面考慮都是最適合多次拉深成形數(shù)值模擬的單元類型;分析并比較了隱式、顯式和顯隱式綜合算法,并給出了采用動態(tài)松弛算法時虛擬速度和虛擬質量的選取方法。本文在分析板料成形有限元數(shù)值模擬的基礎上,介紹了多次拉深成形數(shù)值模擬的一般過程,分析了多次拉深成形數(shù)值模擬的關鍵技術:幾何模型的建立、單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分、屈服準則的選用、邊界條件的處理、板料與模具間干涉問題的處理、工步間變化歷史信息的傳遞等。以數(shù)值模擬等先進技術解決工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的實際問題是板料成形技術的發(fā)展方向。本文以管子支架的多次拉深成形為例,分析多次拉深成形中不同的凸模圓角半徑、模具間隙、壓邊力、壓邊間隙、摩擦系數(shù)對拉深成形性能的影響,得出了這些因素與工件首次拉深最大變薄率的關系。 本文的研究結果表明,應用數(shù)值模擬技術可以計算零件在成形過程中產(chǎn)生的變形、應力、應變分布,預測零件在成形過程中起皺、破裂和剛性不足等缺陷,從而得到成形所需的優(yōu)化工藝條件。使模具和工藝設計由經(jīng)驗設計上升到理論指導,從而大大提高設計質量,減少模具的調(diào)試費用,縮短模具生產(chǎn)周期,為加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代,提高生產(chǎn)效率,創(chuàng)造有利條件。
【關鍵詞】：多次拉深 成形 有限元分析 數(shù)值模擬 管子支架
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2005
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 中文摘要4-5
• 英文摘要5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 引言9-10
• 1.2 板料成形有限元數(shù)值模擬的研究概況10-12
• 1.3 板料多次拉深成形有限元數(shù)值模擬的研究概況12-14
• 1.4 eta/DYNAFORM 有限元分析軟件介紹14-16
• 1.4.1 DYNAFORM-PC 軟件的組成15
• 1.4.2 DYNAFORM 軟件的模擬步驟15-16
• 1.4.3 DYNAFORM 軟件的模擬功能16
• 1.5 選題背景和意義16
• 1.6 本文的主要研究內(nèi)容16-18
• 2 板料拉深成形的理論分析18-27
• 2.1 引言18-19
• 2.2 板料拉深的變形過程分析19-21
• 2.3 板料多次拉深成形的特點21-23
• 2.4 影響拉深及多次拉深成形性能的因素23-27
• 2.4.1 材料性能參數(shù)對拉深成形的影響23-24
• 2.4.2 工藝參數(shù)對拉深成形的影響24-27
• 3 板料成形非線性有限元理論27-47
• 3.1 引言27
• 3.2 有限變形理論27-33
• 3.2.1 有限變形的應變張量27-30
• 3.2.2 有限變形的應力張量30-32
• 3.2.3 幾何非線性有限元方程的建立32-33
• 3.3 材料非線性的彈塑性本構關系33-36
• 3.3.1 材料的屈服模型33-35
• 3.3.2 彈塑性本構關系35-36
• 3.4 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分36-39
• 3.4.1 單元類型的選擇36-38
• 3.4.2 單元尺寸控制38-39
• 3.5 邊界條件的處理39-44
• 3.5.1 接觸處理40-42
• 3.5.2 接觸力的計算42
• 3.5.3 摩擦處理42-44
• 3.6 有限元求解算法44-47
• 3.6.1 隱式求解法44-45
• 3.6.2 顯式求解法45
• 3.6.3 顯式隱式綜合求解法45-47
• 4 板料多次拉深成形數(shù)值模擬過程及關鍵技術研究47-54
• 4.1 引言47
• 4.2 多次拉深成形有限元數(shù)值模擬步驟47
• 4.3 多次拉深成形數(shù)值模擬的關鍵技術47-52
• 4.3.1 幾何模型的建立47-49
• 4.3.2 單元類型的選擇和網(wǎng)格劃分49-50
• 4.3.3 提高模擬效率的方法50
• 4.3.4 屈服準則的選用50-51
• 4.3.5 邊界條件的處理和板料與模具間干涉的處理51
• 4.3.6 工步間變化歷史信息的傳遞51-52
• 4.4 DYNAFORM 軟件的板料多次拉深成形分析52-54
• 5 管子支架多次拉深成形過程數(shù)值模擬54-67
• 5.1 引言54-56
• 5.2 第一次拉深過程模擬56-60
• 5.2.1 有限元分析模型的建立56
• 5.2.2 模擬結果及分析56-60
• 5.3 第二次及以后各次拉深過程模擬60-67
• 5.3.1 模擬條件設置60
• 5.3.2 模擬結果及分析60-67
• 6 結論與展望67-69
• 6.1 結論67-68
• 6.2 展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-74
• 附:1. 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文目錄74-75

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 喻祖建;;數(shù)值模擬分析摩擦與拉深件壁厚變化的關系[J];重慶科技學院學報;2006年02期

2 喻祖建;李華基;;板料多次拉深成形仿真過程關鍵技術研究[J];計算機仿真;2006年10期

3 汪超;胡道春;;基于數(shù)值模擬的筒形件多道次拉深工藝與實驗研究[J];機械設計與制造;2011年11期

4 張金鵬;陳文琳;周煜辰;周瑞;楊棟;;多臺階深筒形件成形工藝設計及仿真[J];精密成形工程;2013年04期

5 喻祖建;;數(shù)值模擬分析工藝參數(shù)與拉深件壁厚變化的關系[J];現(xiàn)代制造工程;2005年S1期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 崔曉輝;起重機半圓形吊臂成形工藝研究及計算機仿真[D];華中科技大學;2009年

2 樊福霞;復雜形狀零件多道次拉深過渡形狀確定方法研究[D];沈陽航空航天大學;2011年

3 李小勇;多工位級進模沖壓載體形式對成形精度的影響[D];重慶大學;2007年

4 魏光明;多工位級進沖壓工藝分析及成形全工序數(shù)值模擬[D];華南理工大學;2012年

5 王發(fā)成;空心葉片中復雜曲面的回彈控制與補償研究[D];江南大學;2012年

6 張亮;沖壓成形數(shù)值仿真及人工神經(jīng)網(wǎng)絡預測的研究[D];長春工業(yè)大學;2013年

  本文關鍵詞：板料多次拉深過程數(shù)值模擬分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：257622