發(fā)布時間：2017-08-20 17:07

  本文關(guān)鍵詞：軌道車輛車體側(cè)立柱坯料沖裁工藝模擬研究

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【摘要】：軌道交通運輸是我國非常重要的客貨轉(zhuǎn)運模式，對國民經(jīng)濟發(fā)展起著非常重要的作用。隨著軌道交通快速發(fā)展，市場對軌道車輛的需求量大幅增加，對車輛的制造質(zhì)量也提出更高要求。碳鋼車是一種需求量很大的重要車型，但由于車輛制造技術(shù)尤其是車體零部件制造技術(shù)較為落后，其零部件制造質(zhì)量普遍較差，嚴(yán)重影響整車的產(chǎn)品質(zhì)量，降低競爭力。目前，掌握先進(jìn)的車體零部件制造技術(shù)，提高車體零部件的產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為車輛制造企業(yè)急需解決的問題。 側(cè)立柱是碳鋼車車體中一種非常重要的結(jié)構(gòu)件，其生產(chǎn)工藝是先通過沖裁工藝制造坯料，然后再用模具壓型工藝把坯料沖壓成形獲得成品件。但是由于生產(chǎn)技術(shù)落后，該構(gòu)件的坯料存在沖裁斷面質(zhì)量差、毛刺大及月牙缺口輪廓精度差等問題，導(dǎo)致坯料壓型后的成品件存在外緣直線度嚴(yán)重超差等諸多質(zhì)量問題，而且長期沒能解決，嚴(yán)重困擾著生產(chǎn)企業(yè)。針對這一問題，本文結(jié)合數(shù)值模擬和實驗，對側(cè)立柱坯料的沖裁工藝開展了深入研究，具體的研究工作及主要結(jié)論如下： 應(yīng)用DEFORM-3D軟件針對側(cè)立柱坯料月牙缺口的沖裁過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，分析了凸、凹模間隙對沖裁斷面質(zhì)量以及毛刺尺寸的影響，通過對模擬所得出的毛刺大小和斷面形貌對比分析，優(yōu)化確定了獲得較小毛刺的合理凸、凹模間隙為5%-8%料厚，并加以試驗驗證。 對側(cè)立柱坯料月牙缺口輪廓缺陷進(jìn)行了模擬優(yōu)化。首先選取帶有一組壓窩區(qū)域的側(cè)立柱特征段，建立了坯料的幾何模型，應(yīng)用Pam-stamp軟件對坯料的模具壓型工藝進(jìn)行了模擬分析，檢測成形件外緣直線度，，獲得直線度的誤差數(shù)據(jù)，并據(jù)此對月牙缺口輪廓線進(jìn)行補償修正，通過坯料壓型模擬、成形件外緣直線度檢測、月牙缺口輪廓線補償修正，獲得了優(yōu)化的月牙缺口輪廓曲線數(shù)據(jù)，側(cè)立柱成形件外緣直線度誤差達(dá)到0.22mm，完全滿足設(shè)計精度，同時也為月牙缺口沖裁模具凸、凹模的型面設(shè)計提供了理論數(shù)據(jù)。 運用本文研究提出的沖裁模具間隙數(shù)據(jù)和坯料月牙缺口輪廓曲線數(shù)據(jù)，開發(fā)設(shè)計了坯料沖裁試驗?zāi)＞�，開展了坯料月牙缺口的沖裁實驗，結(jié)果表明沖裁斷面質(zhì)量好，沒有明顯的毛刺，對坯料試驗件進(jìn)一步開展了沖壓成形試驗，獲得的試驗件外緣直線度誤差僅為0.31mm，和模擬結(jié)果吻合良好，驗證了本文模擬確定的坯料月牙缺口輪廓線的準(zhǔn)確性和相關(guān)研究工作的正確性。
【關(guān)鍵詞】：沖裁 模具間隙 數(shù)值模擬 側(cè)立柱
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG386.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 車體側(cè)立柱坯料沖裁工藝12-16
• 1.2.1 車體側(cè)立柱生產(chǎn)流程簡介12-15
• 1.2.2 車體側(cè)立柱坯料沖裁工藝及常見缺陷15-16
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 選題意義及研究內(nèi)容19-21
• 1.4.1 選題的目的及意義19
• 1.4.2 主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 沖裁分析基本理論21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 沖裁變形過程的工藝分析21-25
• 2.2.1 沖裁變形區(qū)受力情況分析21-23
• 2.2.2 沖裁的變形過程分析23-25
• 2.3 沖裁件的質(zhì)量分析25-27
• 2.4 沖裁間隙對沖裁件質(zhì)量的影響27-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 側(cè)立柱坯料沖裁斷面質(zhì)量缺陷及其影響因素研究31-53
• 3.1 引言31
• 3.2 DEFORM-3D 軟件簡介31-33
• 3.3 側(cè)立柱坯料月牙缺口沖裁數(shù)值模擬33-39
• 3.3.1 側(cè)立柱月坯料牙缺口沖裁有限元模型建立33-35
• 3.3.2 模擬參數(shù)設(shè)置35-39
• 3.3.3 沖裁數(shù)值模擬計算過程39
• 3.4 沖裁數(shù)值模擬結(jié)果分析39-46
• 3.4.1 沖裁間隙對毛刺的影響40-44
• 3.4.2 沖裁間隙對沖裁斷面的影響44-46
• 3.5 沖裁實驗驗證46-50
• 3.5.1 沖裁實驗材料及方案46-47
• 3.5.2 沖裁間隙對沖裁斷面質(zhì)量的影響47-50
• 3.6 本章小結(jié)50-53
• 第四章 坯料月牙缺口沖裁輪廓線模擬優(yōu)化53-69
• 4.1 引言53-55
• 4.2 PAM-STAMP 軟件簡介55-56
• 4.3 側(cè)立柱坯料月牙缺口輪廓線模擬優(yōu)化56-67
• 4.3.1 坯料幾何模型建立56-58
• 4.3.2 有限元模型的建立58-62
• 4.3.3 彎曲成形模擬及坯料輪廓線優(yōu)化62-67
• 4.4 本章小結(jié)67-69
• 第五章 實驗研究69-77
• 5.1 引言69
• 5.2 坯料月牙缺口沖裁試驗?zāi)＞咴O(shè)計69-71
• 5.3 實驗研究71-73
• 5.4 實驗結(jié)果分析73-75
• 5.5 本章小結(jié)75-77
• 第六章 結(jié)論與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-85
• 作者簡介及在學(xué)期間所取得的科研成果85-87
• 致謝87

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：707810