本文關(guān)鍵詞：基于CAE技術(shù)的多工位薄板沖壓成形數(shù)值模擬工藝研究

  更多相關(guān)文章： 級進模 沖壓成形 數(shù)值模擬 鋯合金 特種零件

【摘要】：多工位級進模是冷沖壓模具的一種,與其他模具相比,多工位級進模具有工序集成度高、模具功能多、高精密、高效率以及長壽命的特點。傳統(tǒng)的模具設(shè)計需要模具設(shè)計工程師有較高的理論水平和豐富的設(shè)計經(jīng)驗,這就給級進模的設(shè)計和制造帶來了極大的困難,隨著計算機數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,基于CAE技術(shù)的計算機數(shù)值模擬技術(shù)可以對板料的沖制工藝過程進行缺陷預測。鋯合金作為核電行業(yè)當中重要工業(yè)材料,其應(yīng)用對于推動核電的發(fā)展具有重要的意義。然而我國對于鋯合金材料的沖壓工藝性能研究確很少,這極大制約了其應(yīng)用范圍,因此開展對鋯合金材料的沖壓工藝性能的研究具有極其重要的價值。本文依托國家某科技重大專項中的特種零件國產(chǎn)化子項目,研究鋯合金材料與沖壓性能相關(guān)的基本力學性能參數(shù)。借助計算機數(shù)值模擬技術(shù)對以鋯合金為材料的特種零件的多工位沖壓工藝進行研究,通過分析零件的結(jié)構(gòu)特征,獲得零件的多工位沖壓工序,并確定了將零件單特征優(yōu)化與零件整體成形性優(yōu)化相結(jié)合的數(shù)值模擬工藝方案;通過對零件數(shù)值模擬預測零件的成形缺陷,采用工藝方法改善零件的整體成形缺陷,使零件的最終成形性達到零件圖紙所要求的尺寸精度和使用性能;比較不同工藝參數(shù)組合下的零件的成形性,從中獲得最優(yōu)的零件沖壓工藝參數(shù)組合;最后將CAE軟件中的模擬結(jié)果與三維設(shè)計軟件UG中的級進模設(shè)計模塊PDW進行數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)沖壓模具的快速設(shè)計,借助計算機輔助制造技術(shù),實現(xiàn)模具零件的快速加工成型,最終將模具制造數(shù)據(jù)輸入到數(shù)控機床,得到實際生產(chǎn)用的沖壓模具;通過特種零件實際沖壓試驗,對實際沖制出來的特種零件進行成形性檢測與分析,驗證了基于CAE技術(shù)的計算機數(shù)值模擬和計算機輔助設(shè)計與制造在多工位級進模設(shè)計過程中的有效性和可行性。
【關(guān)鍵詞】：級進模 沖壓成形 數(shù)值模擬 鋯合金 特種零件
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG386;U466
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-18
• 1.1 引言11-12
• 1.2 多工位級進模概述12-13
• 1.3 多工位薄板沖壓成形研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 多工位薄板沖壓成形工藝研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 多工位薄板沖壓成形數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 課題來源及研究的目的和意義16
• 1.5 論文研究的主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)16-17
• 1.6 本章小結(jié)17-18
• 第2章 薄板沖壓成形數(shù)值模擬理論及工藝方案確定18-31
• 2.1 薄板沖壓成形數(shù)值模擬理論18-25
• 2.1.1 沖壓成形數(shù)值模擬中的單元類型18-19
• 2.1.2 沖壓成形數(shù)值模擬中彈塑性材料本構(gòu)關(guān)系19-22
• 2.1.3 沖壓成形數(shù)值模擬中的接觸處理22-23
• 2.1.4 沖壓成形數(shù)值模擬中的求解格式23-25
• 2.2 薄板沖壓成形常見缺陷及產(chǎn)生原因25
• 2.2.1 拉裂25
• 2.2.2 起皺25
• 2.2.3 回彈25
• 2.2.4 其他缺陷25
• 2.3 傳統(tǒng)方法在沖壓成形缺陷預測方面的局限性25-26
• 2.3.1 拉裂的預測25-26
• 2.3.2 起皺的預測26
• 2.3.3 回彈的預測26
• 2.4 薄板沖壓成形數(shù)值模擬技術(shù)所能解決的問題26-27
• 2.5 沖壓材料基本參數(shù)測定27-28
• 2.5.1 拉伸試驗設(shè)備及方案27-28
• 2.5.2 拉伸試驗結(jié)果28
• 2.6 特種零件工藝分析28-30
• 2.6.1 特種零件工藝特性分析28-29
• 2.6.2 特種零件工藝方案確定29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 特種零件單特征修邊線優(yōu)化與回彈補償31-47
• 3.1 薄板沖壓成形修邊線基本問題研究31-32
• 3.1.1 薄板沖壓成形修邊線影響因素31
• 3.1.2 薄板沖壓成形修邊線求解方法31-32
• 3.2 薄板沖壓成形回彈基本問題的研究32-34
• 3.2.1 薄板沖壓成形回彈影響因素32-33
• 3.2.2 薄板沖壓成形回彈分析方法33
• 3.2.3 薄板沖壓成形回彈控制方法33-34
• 3.3 特征1切邊線優(yōu)化與回彈補償34-39
• 3.3.1 特征1工藝分析34
• 3.3.2 特征1沖壓工序模擬34-36
• 3.3.3 特征1切變線的優(yōu)化36-38
• 3.3.4 特征1回彈補償38-39
• 3.4 特征2落料線優(yōu)化與回彈補償39-43
• 3.4.1 特征2工藝分析39
• 3.4.2 特征2沖壓工序模擬39-41
• 3.4.3 特征2落料線的優(yōu)化41
• 3.4.4 特征2回彈補償41-43
• 3.5 特征3落料線優(yōu)化與回彈補償43-46
• 3.5.1 特征3工藝分析43
• 3.5.2 特征3沖壓工序模擬43-44
• 3.5.3 特征3落料線的優(yōu)化44-45
• 3.5.4 特征3回彈補償45-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第4章 基于正交試驗的特種零件全工序數(shù)值模擬47-60
• 4.1 變壓邊力曲線研究47-50
• 4.1.1 變壓邊力控制的類型47-49
• 4.1.2 變壓邊力數(shù)值變化范圍的確定49-50
• 4.2 正交試驗設(shè)計50-51
• 4.2.1 正交試驗設(shè)計方法50
• 4.2.2 正交表設(shè)計及其使用方法50
• 4.2.3 正交試驗的一般步驟50-51
• 4.3 基于正交試驗的全工序數(shù)值模擬51-56
• 4.3.1 正交試驗的條件和考核指標的確定51
• 4.3.2 正交試驗的影響因素和因素水平的確定51-52
• 4.3.3 選取合適的正交表52-53
• 4.3.4 正交試驗結(jié)果與多指標分析方法53-56
• 4.4 恒定壓邊力下與變壓邊力下的模擬實驗對比56-59
• 4.4.1 恒定壓邊力下的數(shù)值模擬56-59
• 4.5 本章小結(jié)59-60
• 第5章 薄板沖壓成形零件沖制與成形檢測分析60-65
• 5.1 實際零件沖制60-62
• 5.1.1 沖壓模具制造60-61
• 5.1.2 零件沖制試驗61-62
• 5.2 零件成形檢測分析62-64
• 5.2.1 零件成形檢測62-63
• 5.2.2 檢測結(jié)果分析63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 總結(jié)與展望65-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73

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