本文關(guān)鍵詞：薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量控制研究

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)精密零件需求越來越大,對(duì)零件加工精度的要求也越來越高。高精度的薄壁不銹鋼杯形件廣泛應(yīng)用于儀器儀表、航天航空等行業(yè)。拉深方法由于材料利用率高,生產(chǎn)效率高等特點(diǎn),是制造薄壁杯形件的一種最常用的塑性加工成形方法。本文以薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量為主要研究對(duì)象,針對(duì)薄壁不銹鋼杯形件拉深過程中的成形質(zhì)量問題進(jìn)行了研究。借助有限元仿真分析和試驗(yàn)對(duì)杯形件拉深的傳統(tǒng)成形參數(shù)(材料性能、凹模圓角、凸凹模間隙、壓邊力、摩擦系數(shù))和非傳統(tǒng)成形參數(shù)(拉深筋、漸變圓弧凹模圓角)進(jìn)行了研究,獲得了這兩類成形參數(shù)對(duì)薄壁不銹鋼杯形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律。具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:1、結(jié)合某儀表殼零件進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)薄壁不銹鋼杯形件在拉深過程中會(huì)產(chǎn)生口部不圓、側(cè)壁不直、壁厚減薄嚴(yán)重等尺寸超差成形質(zhì)量問題,對(duì)其成因進(jìn)行了分析并確定了優(yōu)化目標(biāo)。2、結(jié)合有限元模擬軟件Dynaform,分析了杯形件拉深的傳統(tǒng)成形參數(shù)對(duì)不銹鋼杯形件口部橢圓度、側(cè)壁直線度、側(cè)壁鼓起和最大減薄率的影響規(guī)律。結(jié)果表明:增大板料厚度、壓邊力和凸模與板料之間的摩擦系數(shù),減小凹模圓角半徑和凸凹模間隙,會(huì)使薄壁不銹鋼杯形件口部橢圓度和側(cè)壁直線度得到改善;減小板料厚度、壓邊力和凸模與板料之間的摩擦系數(shù),增大凹模圓角半徑和凸凹模間隙,會(huì)使薄壁不銹鋼杯形件側(cè)壁鼓起和最大減薄率得到改善。通過對(duì)傳統(tǒng)成形參數(shù)進(jìn)行分析,預(yù)測(cè)出傳統(tǒng)成形參數(shù)下的成形質(zhì)量結(jié)果。從初步分析結(jié)果看出,杯形件拉深后口部橢圓度最小可達(dá)到0.28mm,仍沒有滿足零件要求的0.1mm的橢圓度公差要求。3、試驗(yàn)驗(yàn)證了凸模與板料間的摩擦系數(shù)和壓邊力對(duì)薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量的影響規(guī)律,與模擬結(jié)果相近,證明有限元模擬對(duì)口部橢圓度和側(cè)壁直線度值的預(yù)測(cè)的可信度比較高。4、研究杯形件拉深的非傳統(tǒng)成形參數(shù)(拉深筋、漸變凹模圓角)對(duì)杯形件口部橢圓度的影響規(guī)律,發(fā)現(xiàn)半圓形拉深筋和兩段相切圓弧凹模圓角對(duì)口部橢圓度改善效果最好。利用正交試驗(yàn)分析得到影響口部橢圓度因素的主次順序是:拉深筋高度小圓弧半徑大圓弧半徑圓弧切點(diǎn)位置。5、將遺傳算法與SVM建立的回歸模型相結(jié)合,以杯形件口部橢圓度為優(yōu)化目標(biāo),對(duì)拉深筋高度、兩段相切圓弧大圓弧半徑、兩段相切圓弧小圓弧半徑和圓弧相切位置這四個(gè)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,進(jìn)一步將本文所研究的薄壁不銹鋼杯形件口部橢圓度由0.28mm減少至0.09mm,符合橢圓度小于0.1mm的形位公差要求。此時(shí)工藝參數(shù)為拉深筋高度4mm,兩段相切圓弧大圓弧半徑6.0mm,小圓弧半徑3.1mm,切點(diǎn)位置0.687。其它成形質(zhì)量結(jié)果均符合要求。
【關(guān)鍵詞】：薄壁不銹鋼杯形件 拉深 成形質(zhì)量 漸變圓弧凹模圓角
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG386.3
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 引言12-13
• 1.2 薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量控制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.2.1 拉深成形質(zhì)量問題及成形質(zhì)量控制概述13-14
• 1.2.2 薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量控制研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 課題的來源及意義15-16
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容16-17
• 1.5 本章小結(jié)17-18
• 第二章 儀表殼薄壁杯形件沖壓工藝設(shè)計(jì)18-29
• 2.1 引言18
• 2.2 零件沖壓成形工藝分析18-22
• 2.2.1 零件結(jié)構(gòu)分析18-20
• 2.2.2 沖壓工序的確定20-21
• 2.2.3 沖壓工藝性分析21-22
• 2.3 沖壓工藝方案擬定22-24
• 2.4 成形質(zhì)量問題分析24-28
• 2.4.1 沖壓工藝中的成形質(zhì)量問題概述24-25
• 2.4.2 不銹鋼薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量問題成因分析25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第三章 杯形件傳統(tǒng)拉深成形參數(shù)對(duì)成形質(zhì)量影響研究29-50
• 3.1 引言29
• 3.2 薄壁杯形件拉深成形有限元模型建立29-36
• 3.2.1 幾何建模與網(wǎng)格劃分29-31
• 3.2.2 材料模型建立31-32
• 3.2.3 拉深工藝參數(shù)設(shè)置32-33
• 3.2.4 回彈參數(shù)設(shè)置33-34
• 3.2.5 模擬結(jié)果處理及分析34-36
• 3.3 不銹鋼板料對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響36-42
• 3.3.1 不銹鋼牌號(hào)系列對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響36-39
• 3.3.2 板料厚度對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響39-42
• 3.4 模具結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響42-45
• 3.4.1 凹模圓角對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響42-44
• 3.4.2 凸凹模間隙對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響44-45
• 3.5 成形工藝參數(shù)對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響45-48
• 3.5.1 壓邊力對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響46-47
• 3.5.2 凸模與板料間摩擦系數(shù)對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響47-48
• 3.6 本章小結(jié)48-50
• 第四章 薄壁不銹鋼杯形件拉深成形質(zhì)量控制試驗(yàn)研究50-61
• 4.1 引言50
• 4.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備50-55
• 4.2.1 坯料準(zhǔn)備50-51
• 4.2.2 模具設(shè)計(jì)及制造51-54
• 4.2.3 試驗(yàn)設(shè)備54-55
• 4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析55-60
• 4.3.1 試驗(yàn)結(jié)果55-58
• 4.3.2 結(jié)果對(duì)比及分析58-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 薄壁不銹鋼杯形件拉深非傳統(tǒng)成形參數(shù)優(yōu)化61-86
• 5.1 引言61
• 5.2 杯形件拉深的非傳統(tǒng)成形參數(shù)對(duì)薄壁杯形件口部橢圓度影響規(guī)律61-72
• 5.2.1 拉深筋對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響規(guī)律61-69
• 5.2.2 漸變圓弧凹模圓角對(duì)薄壁杯形件拉深成形質(zhì)量的影響規(guī)律69-72
• 5.3 主要成形參數(shù)對(duì)薄壁杯形件口部橢圓度的影響72-76
• 5.3.1 正交試驗(yàn)方案確定72-73
• 5.3.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析73-76
• 5.4 回歸網(wǎng)絡(luò)模型的建立76-79
• 5.4.1 SVM支持向量機(jī)模型介紹77
• 5.4.2 杯形件口部橢圓度網(wǎng)絡(luò)模型建立77-79
• 5.5 遺傳算法優(yōu)化79-85
• 5.5.1 遺傳算法79-80
• 5.5.2 遺傳算法模型建立80-81
• 5.5.3 遺傳算法程序編寫81-82
• 5.5.4 優(yōu)化結(jié)果成形質(zhì)量分析與驗(yàn)證82-85
• 5.6 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論與展望86-88
• 參考文獻(xiàn)88-93
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果93-94
• 致謝94-95
• 附件95

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：815101