本文關鍵詞：多道次輪轂旋壓成形數(shù)值模擬技術及仿真研究

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【摘要】：旋壓成形技術是一種通過旋輪邊自轉邊擠壓旋轉工件使其發(fā)生金屬塑性變形而使其成形為壁厚改變的管狀類零件或者錐形弧形類的空心回轉體零件的加工工藝,由于旋壓成形工藝具有對工件的一次成形的特點,具有較好的降低材料成本、提高加工生產(chǎn)效率、很好的成形產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點。因而旋壓成形技術正被廣泛的應用開來,在汽車制造業(yè)、航空加工業(yè)以及軍用裝備等領域都有很好的發(fā)展。旋壓成形是結合了擠壓、鍛造、拉深和滾壓等材料成形工藝的技術特點,特征上表現(xiàn)為材料的局部連續(xù)塑性變形。旋壓成形工藝主要分為單道次旋壓成形和多道次旋壓成形工藝,然而,相對于單道次旋壓工藝而言多道次旋壓的成形機理更為復雜,其中旋輪進給軌跡和工藝參數(shù)在各道次間的相互影響對于多道次旋壓的成形規(guī)律上、成形產(chǎn)品質(zhì)量上和整體成形效率上都有著較大的影響。本文根據(jù)多道次旋壓成形過程的特點,以及結合輪轂旋壓成形的實際生產(chǎn)狀況,采用非線性功能強大的有限元分析軟件ABAQUS的彈塑性有限元方法,首先對筒形件進行強力正反旋的仿真分析,通過對正反旋成形后的的等效應力的分析得出一般情況下正旋形式較好。之后主要研究輪轂的旋壓過程進行數(shù)值模擬,建立了符合實際的多道次車輪輪轂旋壓的成形過程分析,系統(tǒng)地研究了多道次旋壓彈塑性有限元模擬中的連續(xù)加載、材料強化以及邊界條件處理與網(wǎng)格劃分等關鍵技術問題。以ABAQUS有限元軟件為平臺,研究了旋輪進給率、減薄率和摩擦系數(shù)等重要參數(shù)下的工件第一道次、第二道次以及整形道次中的等效應力極大值、等效應變極大值。得到旋壓成形過程中各道次的應力應變分布情況,分析了應變區(qū)金屬流動規(guī)律,為有效的制定成形工藝、優(yōu)化提供了必要結果。通過對進給率,摩擦系數(shù)和減薄率等幾個重要的工藝參數(shù)下的模擬結果的分析和以應力應變和成形能量走勢為主要判斷依據(jù),通過正交化處理得出不同參數(shù)對旋壓成形的影響大小依次為：旋輪進給率f摩擦系數(shù)u減薄率t。然后再由神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法進一步分析優(yōu)化進給比、摩擦系數(shù)等條件對旋壓成形質(zhì)量的影響關系,得到最優(yōu)的工藝參數(shù)組合。
【關鍵詞】：多道次 旋壓成形 工藝參數(shù) 數(shù)值模擬 神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】：長春工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG306
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-16
• 1.1 引言7
• 1.2 旋壓成形的工藝特點及分類7-14
• 1.2.1 普通旋壓7-12
• 1.2.1.1 普通旋壓的研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1.2 旋輪進給軌跡的研究10-12
• 1.2.2 強力旋壓12-14
• 1.3 選題意義和研究內(nèi)容14-16
• 1.3.1 研究目的與意義14
• 1.3.2 研究內(nèi)容14-16
• 第二章 彈塑性有限元法理論基礎16-24
• 2.1 彈塑性本構關系16
• 2.2 非線性問題16-17
• 2.3 材料彈塑性行為表述17-18
• 2.4 彈塑性有限元求解方程18-19
• 2.4.1 虛功率方程18
• 2.4.2 彈塑性本構方程18-19
• 2.5 屈服準則19-21
• 2.5.1 Barlat—Lian屈服準則19
• 2.5.2 Hill屈服準則19-20
• 2.5.3 Mises屈服準則20-21
• 2.6 彈塑性理論加載卸載的處理方法21-23
• 2.7 本章小結23-24
• 第三章 多道次拉深旋壓工藝分析及參數(shù)選擇24-29
• 3.1 零件的結構特點24
• 3.2 主要的工藝參數(shù)分析24-28
• 3.2.1 旋輪進給率24-25
• 3.2.2 減薄率25
• 3.2.3 主軸轉速(芯模轉速)25-26
• 3.2.4 旋輪與芯模間隙26
• 3.2.5 旋輪與工件的摩擦系數(shù)26
• 3.2.6 旋輪道次規(guī)范和旋輪運動軌跡26-27
• 3.2.7 旋輪形狀27-28
• 3.3 本章小結28-29
• 第四章 旋壓成形有限元模型的建立29-40
• 4.1 ABAQUS軟件簡介29
• 4.2 ABAQUS的優(yōu)勢29-30
• 4.3 ABAQUS/Explicit所應用的動力學顯示有限元方法30
• 4.4 有限元模型的建立30-39
• 4.4.1 建模過程應用的基本假設和簡化31-32
• 4.4.2 建模流程32-39
• 4.5 本章小結39-40
• 第五章 工藝參數(shù)對多道次旋壓成形的影響40-48
• 5.1 引言40-41
• 5.2 成形過程中的應力應變分布41-43
• 5.3 旋輪進給比對旋壓成形的影響43-44
• 5.4 摩擦系數(shù)比對旋壓成形的影響44-46
• 5.5 不同的減薄率對旋壓成形的影響46-47
• 5.6 多道次各道次能量和變形分析47
• 5.7 本章小結47-48
• 第六章 汽車輪轂多道次旋壓工藝優(yōu)化48-56
• 6.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡及遺傳算法簡介48-50
• 6.1.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡48-49
• 6.1.2 遺傳算法49-50
• 6.2 曲線優(yōu)化50-56
• 6.2.1 確定設計目標50-51
• 6.2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡優(yōu)化51-53
• 6.2.3 遺傳算法優(yōu)化53-54
• 6.2.4 優(yōu)化結果54-56
• 第七章 結論與展望56-58
• 7.1 結論56
• 7.2 展望56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-62
• 作者簡介62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文62-63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李健;楊坤;;基于Abaqus軟件二次開發(fā)技術筒形件旋壓過程研究[J];鍛壓技術;2009年06期

2 黃維健;張順福;;圓弧母線工件普旋的仿形模板設計[J];鍛壓技術;1991年04期

3 馬飛;楊合;詹梅;;工藝參數(shù)對平板毛坯普旋成形的影響規(guī)律[J];機械科學與技術;2007年03期

4 張慶玲;;鋁合金輪轂強力旋壓數(shù)值模擬技術研究[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2008年08期

5 李玉強,楊合,崔振山,劉建華,阮雪榆;工藝參數(shù)對多道次拉旋應力應變分布的影響規(guī)律[J];塑性工程學報;2004年05期

6 潘江峰;鐘約先;袁朝龍;羅捷;;基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術的板料拉深成形工藝優(yōu)化的數(shù)值建模[J];塑性工程學報;2007年05期

7 劉興家,張奕黃;封頭旋壓成形旋輪運動軌跡確定方法的研究[J];塑性工程學報;1997年04期

8 楊潔;馬世成;吳伏家;;旋壓成形技術數(shù)值模擬方法的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];現(xiàn)代制造工程;2011年01期

9 田芳;劉財喜;劉芳;羅武;鄧瑞基;陳勝銘;羅迎社;;Q235鋼真實應力-應變曲線研究[J];中南林業(yè)科技大學學報;2011年04期

10 李飛;趙捍東;張華;郭偉;徐山;;藥筒筒體旋壓工藝參數(shù)影響分析[J];鑄造技術;2012年05期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 劉建華;多道次普通旋壓成形機理與旋輪運動軌跡作用的研究[D];西北工業(yè)大學;2003年

2 李燕;扁擠壓筒受力與變形分析及結構優(yōu)化設計研究[D];合肥工業(yè)大學;2005年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 孫麗麗;汽車輪轂旋壓成形過程的數(shù)值模擬[D];合肥工業(yè)大學;2008年

2 王鳳彪;錐形件強力旋壓壁厚的模擬預測及試驗驗證[D];重慶大學;2014年

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本文編號：866479