本文關(guān)鍵詞：軸對(duì)稱拉深成形應(yīng)變分布規(guī)律及圓錐形件起皺破裂研究

  更多相關(guān)文章： 圓錐形件 拉深 分塊壓邊 起皺 破裂

【摘要】：軸對(duì)稱拉深成形是板料成形的基本方式之一,既是板料生產(chǎn)中的常用生產(chǎn)工藝,又是衡量板料成形性能的主要工藝方法之一。雖然目前可采用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)板料的各種復(fù)雜成形問題進(jìn)行分析,但對(duì)板材的一些共性問題的研究,還是基于對(duì)包括軸對(duì)稱拉深成形的一些基本成形工藝的分析研究。圓錐形件是典型的曲面類零件,成形過程中在法蘭區(qū)和懸空側(cè)壁區(qū)都可能出現(xiàn)起皺,在危險(xiǎn)端面也可能出現(xiàn)破裂。因此,對(duì)圓錐形件成形過程中起皺和破裂的研究,有實(shí)際和理論意義。對(duì)板材軸對(duì)稱拉深成形,研究基于直接積分法的應(yīng)力應(yīng)變求解方法。在此基礎(chǔ)上,采用能量法和破裂失穩(wěn)準(zhǔn)則分析起皺和破裂問題。采用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)方法對(duì)徑向分塊壓邊方法用于圓錐形件的拉深成形進(jìn)行研究。首先,在平面應(yīng)力、比例加載等假設(shè)條件下,對(duì)軸對(duì)稱拉深成形,采用直接積分求解得到了法蘭區(qū)應(yīng)力應(yīng)變分布。以AA5754和ST16材料的筒形件拉深成形為例,比較了在平面應(yīng)力、平面應(yīng)變和等效應(yīng)變與位置半徑反比假設(shè)條件下,軸對(duì)稱拉深成形法蘭區(qū)的應(yīng)力、應(yīng)變的求解過程,并將三種假條件下法蘭區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變分布同有限元仿真及實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果進(jìn)行了比較。然后,將直接積分法推廣至求解軸對(duì)稱曲面零件的成形問題,給出了包含應(yīng)變、應(yīng)變一階導(dǎo)數(shù)和參數(shù)的方程和求解過程,說明了所求應(yīng)變解的收斂性。并分析得到了軸對(duì)稱成形圓角區(qū),ST16圓錐形件的懸空側(cè)壁區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分布。將直接積分解法推廣至分析軸對(duì)稱曲面零件成形,為對(duì)該類零件的深入研究奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)SPCC圓錐形件的拉深成形,采用能量法分析了法蘭區(qū)和懸空側(cè)壁區(qū)的起皺問題,得到了起皺臨界壓邊力曲線;采用破裂失穩(wěn)條件,分析了圓錐形件拉深成形的破裂問題,給出了破裂臨界壓邊力曲線。并用有限元法分析得到了起皺、破裂臨界壓邊力曲線。最后,采用有限元法分析比較了SPCC圓錐形件采用徑向分塊壓邊和普通壓邊方法的拉深成形效果。設(shè)計(jì)制作了圓錐形件拉深成形模具,對(duì)有限元模擬結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。研究表明,分塊壓邊工藝可以改善圓錐形件拉深成形性能。
【關(guān)鍵詞】：圓錐形件 拉深 分塊壓邊 起皺 破裂
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG386
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 課題背景10
• 1.2 軸對(duì)稱拉深成形應(yīng)力、應(yīng)變解析解研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 壓邊力控制研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3.1 分區(qū)域壓邊力控制方法11-12
• 1.3.2 變壓邊力控制方法12-14
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容14-15
• 第2章 基于直接積分法的軸對(duì)稱拉深成形應(yīng)力應(yīng)變解析分析15-39
• 2.1 軸對(duì)稱拉深成形件法蘭應(yīng)力應(yīng)變解析解15-29
• 2.1.1 不同假設(shè)條件下軸對(duì)稱拉深成形法蘭區(qū)解析解15-21
• 2.1.2 不同假設(shè)條件下解析解同有限元仿真值的比較21-23
• 2.1.3 三種假設(shè)條件下應(yīng)力應(yīng)變解析解同有限元仿真值比較23-29
• 2.2 軸對(duì)稱拉深成形凹模圓角區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變解析解29-33
• 2.2.1 平衡方程及其全微分形式29-30
• 2.2.2 軸對(duì)稱曲面零件成形參數(shù)方程30-31
• 2.2.3 軸對(duì)稱曲面零件直接積分法31-32
• 2.2.4 凹模圓角區(qū)b值的確定32-33
• 2.3 圓錐形件拉深成形懸空側(cè)壁區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變解析解33-37
• 2.3.1 圓錐形件拉深成形懸空側(cè)壁區(qū)應(yīng)力、應(yīng)變解析解33-35
• 2.3.2 圓錐形件拉深成形應(yīng)力、應(yīng)變分布35-37
• 2.4 圓筒形件拉深成形法蘭區(qū)和凹模圓角區(qū)應(yīng)變測(cè)量37-38
• 2.5 本章小結(jié)38-39
• 第3章 圓錐形件拉深成形起皺破裂失穩(wěn)分析39-50
• 3.1 法蘭區(qū)起皺失穩(wěn)條件及臨界壓邊力39-41
• 3.2 懸空側(cè)壁區(qū)起皺失穩(wěn)條件及臨界壓邊力計(jì)算41-47
• 3.2.1 周向應(yīng)力起皺功43
• 3.2.2 經(jīng)向應(yīng)力起皺功43-45
• 3.2.3 周向彎曲功45-46
• 3.2.4 經(jīng)向彎曲功46-47
• 3.3 破裂失穩(wěn)條件及臨界壓邊力47-48
• 3.4 圓錐形件拉深成形臨界壓邊力曲線48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第4章 圓錐形件成形極限有限元仿真50-57
• 4.1 起皺和破裂的判定依據(jù)50-54
• 4.1.1 仿真建模幾何尺寸及材料性能50
• 4.1.2 法蘭區(qū)起皺的判定依據(jù)50-52
• 4.1.3 懸空側(cè)壁區(qū)起皺的判定依據(jù)52-53
• 4.1.4 破裂的判定依據(jù)53-54
• 4.1.5 圓錐形拉深零件臨界壓邊力曲線54
• 4.2 不同因素對(duì)成形極限圖的影響54-56
• 4.2.1 板料厚度t的影響54-55
• 4.2.2 摩擦系數(shù)m的影響55-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章 不同工藝下圓錐形件拉深成形研究57-63
• 5.1 不同工藝下圓錐形件拉深成形仿真對(duì)比57-58
• 5.1.1 不同工藝下模型建立57
• 5.1.2 不同工藝下拉深效果對(duì)比57-58
• 5.2 不同工藝下圓錐形件拉深成形實(shí)驗(yàn)對(duì)比58-62
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備58-61
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容61
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果68-69
• 致謝69-70
• 作者簡(jiǎn)介70

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 韓鵬彪,李軍,秦志國(guó),魯素玲,周萬珍;筒形件拉深工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J];河北工業(yè)科技;1999年01期

2 萬敏，楊玉英，，李碩本;圓錐形零件的沖壓成形極限[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1995年04期

3 雷君相;圓錐形零件沖壓成形皺曲和破裂三極限的預(yù)報(bào)與控制[J];鋼鐵研究學(xué)報(bào);1999年03期

4 高國(guó)華;軸對(duì)稱平面應(yīng)力問題的塑性解及其在板料沖壓中的應(yīng)用[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);1987年04期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 高士友;圓錐形零件一次成形極限參數(shù)的研究[D];燕山大學(xué);2001年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 潘文武;圓錐形件拉深成形智能化控制中合理壓邊力規(guī)律的研究[D];燕山大學(xué);2002年

2 李健;圓錐形零件極限拉深系數(shù)及合理壓邊力的研究[D];重慶大學(xué);2002年

本文編號(hào)：668739