本文關(guān)鍵詞：薄壁管彎曲成形質(zhì)量分析及工藝參數(shù)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在航空航天、汽車制造和石化等主要生產(chǎn)中，薄壁管件的應(yīng)用擁有著巨大的作用。隨著智能化和自動(dòng)化的發(fā)展，薄壁管件的彎曲加工技術(shù)種類也隨之增多，因此對薄壁管件成形過程擁有更高的要求。在管件彎曲成形技術(shù)的研究和發(fā)展的過程中，改善管件成形質(zhì)量和建立優(yōu)化成形工藝參數(shù)的方法，以成為亟待解決的重要問題。本文以實(shí)現(xiàn)高效率彎管加工過程和高精度彎管為目的，深入的進(jìn)行了對彎管成形技術(shù)的相關(guān)問題的研究。 首先介紹了薄壁管成形質(zhì)量分析及工藝參數(shù)優(yōu)化的國內(nèi)外研究情況。如今改善彎曲回彈過程的研究方法較多，而對控制模型的建立研究不多；應(yīng)用有限元分析的方法偏多，而對成形工藝參數(shù)的優(yōu)化方法研究不多；此外，將正交試驗(yàn)方法應(yīng)用到彎管成形質(zhì)量工藝參數(shù)優(yōu)化當(dāng)中的研究也不是很多。因此，本文對成形質(zhì)量進(jìn)行了分析，包括橢圓度和壁厚變化率，并建立成形參數(shù)的控制模型。 其次描述了管材成形的工作過程，歸納了彈塑性理論的知識，分析塑性成形中三大重要準(zhǔn)則以及兩種強(qiáng)化準(zhǔn)則的區(qū)別；介紹管件彎曲成形過程的受力分析和四大缺陷，描述各種控制缺陷的方法和得到回彈角的計(jì)算公式，為建立回彈缺陷控制模型提供了理論依據(jù)；利用有限元分析軟件，以建立了數(shù)控彎管有限元模型為基礎(chǔ)，進(jìn)行彎管和模具前處理建模，研究網(wǎng)格劃分的方法，選取零件的材料特性，施加接觸邊界條件，確立求解選項(xiàng)。通過結(jié)構(gòu)分析過程的加載結(jié)果分析，，可以對彎曲成形缺陷有影響的因素進(jìn)行分析，包括成形質(zhì)量和回彈量。實(shí)踐表明，本文建立的數(shù)值模擬模型和回彈模型真實(shí)有效，通過理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)合對成形質(zhì)量和回彈的分析，提高了彎管的成形質(zhì)量、改善了彎曲角的精確度。 最后，介紹了虛擬正交試驗(yàn)的優(yōu)化方法，分析正交試驗(yàn)方法，分析方差分析的必要性，通過對分析中正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、方差分析等主要過程計(jì)算，優(yōu)化了工藝參數(shù)。實(shí)踐證明，對于成形質(zhì)量的提高，此優(yōu)化方法起到了重要的作用，并且該技術(shù)可以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：工藝參數(shù) 數(shù)值模擬 成形質(zhì)量 回彈 正交試驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 引言10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 彎管成形質(zhì)量分析方面11-12
• 1.2.2 彎管成形優(yōu)化方面12
• 1.3 課題來源與研究意義、目的和內(nèi)容12-15
• 1.3.1 課題來源12-13
• 1.3.2 主要研究目的和意義13-14
• 1.3.3 主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 管材彎曲的理論分析和有限元模型的建立15-33
• 2.1 彈塑性理論分析15-18
• 2.2 管材彎曲成形分析18-23
• 2.2.1 管材彎曲成形狀態(tài)分析18
• 2.2.2 管件彎曲缺陷分析18-23
• 2.3 有限元模型的建立23-32
• 2.3.1 CAE 應(yīng)用簡介23
• 2.3.2 前處理建模23-25
• 2.3.3 模型的網(wǎng)格劃分25-26
• 2.3.4 模型的邊界條件26-27
• 2.3.5 模型的材料特性27-28
• 2.3.6 模型的接觸處理28-29
• 2.3.7 模型的有限元求解算法29-30
• 2.3.8 模型的后處理結(jié)果30-32
• 2.4 本章小結(jié)32-33
• 第3章 模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及成形參數(shù)分析33-46
• 3.1 有限元模型的有效性驗(yàn)證33-35
• 3.2 成形質(zhì)量的幾何參數(shù)分析35-38
• 3.2.1 彎曲角度的分析35-36
• 3.2.2 相對彎曲半徑的分析36
• 3.2.3 相對壁厚的分析36-38
• 3.3 回彈數(shù)值模擬的有效性驗(yàn)證38-40
• 3.4 變形條件對回彈影響的分析40-44
• 3.4.1 相對彎曲半徑和材料性能對回彈的影響40-42
• 3.4.2 相對彎管壁厚對回彈的影響42-43
• 3.4.3 芯棒對回彈的影響43-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第4章 基于正交試驗(yàn)的薄壁管工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)46-55
• 4.1 優(yōu)化設(shè)計(jì)變量的選取46
• 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析46-50
• 4.2.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本步驟46-47
• 4.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)47-48
• 4.2.3 正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析48-50
• 4.3 正交試驗(yàn)的方差分析法50-54
• 4.3.1 方差分析的必要性及顯著變動(dòng)原則50-51
• 4.3.2 正交試驗(yàn)的方差分析51-53
• 4.3.3 正交試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證53-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-61
• 致謝61

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：薄壁管彎曲成形質(zhì)量分析及工藝參數(shù)優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：373669