本文關(guān)鍵詞：鈑金零件的坯料展開與回彈算法研究

  更多相關(guān)文章： 一步逆成形法 等效阻力 網(wǎng)格參數(shù)化 工藝特征 坯料展開 回彈

【摘要】：鈑金零件具有重量輕、強度高、大規(guī)模量產(chǎn)性能好等顯著特點,在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、電子電器等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,有限元模擬技術(shù)越來越多的應(yīng)用到了板料沖壓成形上,尤其是復(fù)雜形狀的鈑金件成形�？紤]到坯料形狀設(shè)計精度直接決定了零件的成形精度,且鈑金零件成形中往往存在較多的彎曲成形,回彈現(xiàn)象普遍。因此,本文主要基于一步逆成形法,針對鈑金成形中坯料展開及回彈模擬兩大問題進(jìn)行算法研究,開發(fā)了鈑金零件的坯料展開算法及回彈模擬算法。對于鈑金零件的坯料展開,本文提出了基于一步逆成形法的等效阻力自適應(yīng)算法,基于工藝特征的鈑金零件展開算法。新的坯料展開算法能夠充分考慮拉深筋或壓邊圈在成形過程中的作用,提高所得坯料形狀精度。對于負(fù)角區(qū)域較多的鈑金零件,算法利用網(wǎng)格參數(shù)化求解初始解,該方法對負(fù)角不敏感,絕大多數(shù)零件都能獲得一個較好的結(jié)果。對于含有成形過程中不參與變形的工藝特征的鈑金零件,算法自動將工藝特征部分與非工藝特征部分分離,非工藝特征部分按一步逆成形法展開,工藝特征部分進(jìn)行平移、旋轉(zhuǎn)操作,最終得到零件成形前構(gòu)形。對于鈑金件彎曲成形后的回彈模擬,現(xiàn)行的方法主要基于增量理論,效率偏低。本文在利用一步逆成形法得到零件相對位移的基礎(chǔ)上,基于全量理論,利用DKT12單元進(jìn)行了回彈有限元列式的推導(dǎo),大大提高了回彈計算效率,精度較增量法而言略有下降,但在零件設(shè)計初期可以有一個很好的預(yù)示作用。文章最后以兩類典型復(fù)雜鈑金零件為例,驗證了上述坯料展開算法及回彈模擬算法的準(zhǔn)確性、有效性。
【關(guān)鍵詞】：一步逆成形法 等效阻力 網(wǎng)格參數(shù)化 工藝特征 坯料展開 回彈
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG386
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 課題的研究背景及意義12-13
• 1.2 鈑金零件坯料展開研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 一步逆成形法的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.4 板料彎曲成形回彈的數(shù)值模擬與研究現(xiàn)狀15-16
• 1.5 本文的主要研究內(nèi)容及技術(shù)方案16-18
• 第二章 一步逆成形法中邊界等效阻力的自適應(yīng)算法18-36
• 2.1 引言18
• 2.2 一步逆成形法的基本理論18-26
• 2.2.1 一步逆成形法的幾何關(guān)系19-22
• 2.2.2 一步逆成形法的本構(gòu)方程22-23
• 2.2.3 一步逆成形法的求解23-24
• 2.2.4 局部坐標(biāo)與全局坐標(biāo)的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣24-26
• 2.3 線彈性反向變形求初始構(gòu)形26-29
• 2.4 邊界等效阻力的自適應(yīng)算法29-32
• 2.4.1 阻力的量級29-30
• 2.4.2 等效阻力的自適應(yīng)分布計算方法30-32
• 2.5 某典型沖壓零件毛料快速求解算例32-35
• 2.6 小結(jié)35-36
• 第三章 基于工藝特征的鈑金零件展開算法36-47
• 3.1 引言36-37
• 3.2 零件非工藝特征部分的展開37-41
• 3.2.1 網(wǎng)格參數(shù)化求初始解37-39
• 3.2.2 基于滑移約束面的 3D網(wǎng)格光順?biāo)惴?/span>39-41
• 3.3 工藝特征處理的關(guān)鍵技術(shù)41-45
• 3.3.1 工藝特征的分離41-43
• 3.3.2 工藝特征的平移和旋轉(zhuǎn)43-45
• 3.4 小結(jié)45-47
• 第四章 鈑金零件彎曲成形回彈有限元模擬47-57
• 4.1 引言47
• 4.2 回彈有限元模擬單元模型47-52
• 4.2.1 單元剛度矩陣的推導(dǎo)48-49
• 4.2.2 節(jié)點殘余內(nèi)力的求解49-52
• 4.3 回彈有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)52-53
• 4.3.1 回彈有限元模擬算法52-53
• 4.3.2 回彈有限元求解過程53
• 4.4 無約束圓柱彎曲回彈算例53-56
• 4.5 小結(jié)56-57
• 第五章 鈑金零件應(yīng)用實例57-66
• 5.1 引言57
• 5.2 某典型拉深類鈑金零件實例分析57-60
• 5.3 某典型復(fù)雜鈑金零件實例分析60-65
• 5.4 小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-68
• 6.1 全文總結(jié)66-67
• 6.2 研究展望67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 致謝72-73
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：872195