本文關鍵詞：基于CAE技術的多工位薄板沖壓成形數(shù)值模擬工藝研究

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【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)的模具設計需要模具設計工程師有較高的理論水平和豐富的設計經(jīng)驗,這就給級進模的設計和制造帶來了極大的困難,隨著計算機數(shù)值模擬技術的發(fā)展,基于CAE技術的計算機數(shù)值模擬技術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的基本力學性能參數(shù)。借助計算機數(shù)值模擬技術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,通過分析零件的結構特征,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軟件中的模擬結果與三維設計軟件UG中的級進模設計模塊PDW進行數(shù)據(jù)交換,實現(xiàn)沖壓模具的快速設計,借助計算機輔助制造技術,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技術的計算機數(shù)值模擬和計算機輔助設計與制造在多工位級進模設計過程中的有效性和可行性。
【關鍵詞】：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 論文研究的主要內容及結構16-17
• 1.6 本章小結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關系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 拉伸試驗設備及方案27-28
• 2.5.2 拉伸試驗結果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 正交試驗設計50-51
• 4.2.1 正交試驗設計方法50
• 4.2.2 正交表設計及其使用方法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 檢測結果分析63-64
• 5.3 本章小結64-65
• 總結與展望65-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73

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