本文關(guān)鍵詞：柴油機(jī)油底殼塑性成形數(shù)值模擬與工藝分析

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【摘要】：本文從汽車發(fā)動(dòng)機(jī)沖壓成形類油底殼實(shí)際生產(chǎn)中的工藝與工裝模具設(shè)計(jì)存在的相關(guān)問(wèn)題出發(fā),借助計(jì)算機(jī)運(yùn)算技術(shù)的高速發(fā)展以及塑性成形數(shù)值模擬軟件CAE技術(shù)的推廣與應(yīng)用帶來(lái)的變革,突破工作中秉承的傳統(tǒng)做法,探討了三維設(shè)計(jì)軟件與CAE模擬分析軟件在沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,研究了沖壓拉延零部件的工藝優(yōu)化與工裝設(shè)計(jì)優(yōu)化流程,為沖壓工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化與提升提供了理論支持。油底殼作為柴油機(jī)的一個(gè)重要組成部分,通常位于曲軸箱下半部,除起到機(jī)油散熱的作用外,最主要的作用還有儲(chǔ)存潤(rùn)滑油和密封整個(gè)機(jī)體,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)各摩擦副潤(rùn)滑后的油流回油底殼,起到回收儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的作用,防止?jié)櫥脱趸�。與一般沖壓零件相比,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)油底殼通常結(jié)構(gòu)尺寸較大、拉延深度深、形狀復(fù)雜、兩端深淺不一或一致,由于材料較薄,對(duì)殼體強(qiáng)度硬度以及表面質(zhì)量的要求較高。需要經(jīng)過(guò)多道工序才能完成。拉延成型工序在油底殼的整個(gè)生產(chǎn)工藝流程中是最容易出問(wèn)題的,這其中拉延模具以及沖壓工藝參數(shù)的設(shè)置對(duì)拉延成形能否順利實(shí)現(xiàn)及產(chǎn)品的質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。對(duì)于油底殼這種大型深拉延零件,模具設(shè)計(jì)及沖壓工藝制定的合理與否單靠經(jīng)驗(yàn)很難保證,只有等到模具制作完工進(jìn)行試模時(shí)才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,這降低了模具投產(chǎn)速度與生產(chǎn)效率。通過(guò)應(yīng)用成形過(guò)程模擬仿真,直觀再現(xiàn)成形過(guò)程各種變化趨勢(shì),能夠在設(shè)計(jì)階段及早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,進(jìn)而對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,提高沖壓工藝的合理性。Stamping Xpert沖壓專家系統(tǒng)軟件作為一種快速有限元分析軟件,是沖壓工藝與工裝模具設(shè)計(jì)者的有力輔助工具。其基于改進(jìn)的逆算法和動(dòng)態(tài)顯示算法,通過(guò)對(duì)成形過(guò)程進(jìn)行模擬分析,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝模具設(shè)計(jì)及沖壓工藝制定等環(huán)節(jié)提前介入優(yōu)化設(shè)計(jì),促進(jìn)相關(guān)問(wèn)題的前期解決。進(jìn)而提高模具制作及工藝制定成功率,縮短試模周期,降低制造成本。本文充分利用企業(yè)三維設(shè)計(jì)軟件Pro/E進(jìn)行零件建模,用Stamping Xpert沖壓專家系統(tǒng)軟件對(duì)油底殼成形過(guò)程進(jìn)行仿真分析,研究確定合理的拉延成型工藝,闡述了設(shè)計(jì)過(guò)程中關(guān)鍵工藝參數(shù)的確定,如壓邊力、拉延筋、毛坯的形狀尺寸等的功能、用途等。為提高模具設(shè)計(jì)制作成功率、縮短制造周期,提高拉延成形合格率及產(chǎn)品質(zhì)量提供了有效的支持。
【關(guān)鍵詞】：油底殼 沖壓工藝 拉延成形 建模 有限元分析 CAE
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464.172
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 概述11-12
• 1.2 本課題項(xiàng)目的背景、目的和意義12-13
• 1.3 塑性成形模擬國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)13-15
• 1.4 沖壓成形基礎(chǔ)理論及油底殼簡(jiǎn)介15-17
• 1.4.1 塑性成形的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)15
• 1.4.2 沖壓成形的力學(xué)特點(diǎn)15-16
• 1.4.3 材料的機(jī)械性能與成形性能的關(guān)系16
• 1.4.4 油底殼簡(jiǎn)介16-17
• 1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容17
• 1.6 本章小結(jié)17-19
• 第2章 油底殼常用結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)工藝流程及拉延模具介紹19-31
• 2.1 油底殼的典型結(jié)構(gòu)19-20
• 2.2 油底殼生產(chǎn)技術(shù)要求20
• 2.3 油底殼的工藝流程分析20-22
• 2.3.1 工藝性概述20-21
• 2.3.2 生產(chǎn)工藝流程21
• 2.3.3 拉延次數(shù)的確定21-22
• 2.4 拉延用壓力機(jī)類型22
• 2.5 拉延模具的主要結(jié)構(gòu)22-29
• 2.5.1 凸模的結(jié)構(gòu)24
• 2.5.2 凹模的結(jié)構(gòu)24-27
• 2.5.3 壓邊圈的結(jié)構(gòu)27-28
• 2.5.4 壓邊圈座及上座、凸模接頭結(jié)構(gòu)28-29
• 2.6 拉延模具的工作過(guò)程29-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 數(shù)值仿真系統(tǒng)簡(jiǎn)介及油底殼模型建立31-39
• 3.1 軟件簡(jiǎn)介31
• 3.2 軟件發(fā)展與優(yōu)勢(shì)31-32
• 3.3 有限元法基礎(chǔ)理論32-36
• 3.3.1 有限元法基本思想32-33
• 3.3.2 有限元網(wǎng)格33-34
• 3.3.3 成形模擬基本方法34-35
• 3.3.4 成形極限圖（FLD/WLD）35-36
• 3.4 建模流程簡(jiǎn)述36-37
• 3.5 數(shù)值模型建立37-38
• 3.6 分析模型的獲取38
• 3.7 本章小結(jié)38-39
• 第4章 油底殼毛坯料展開分析與可成形性評(píng)估39-49
• 4.1 簡(jiǎn)述39
• 4.2 展開模塊功能簡(jiǎn)介39
• 4.3 毛坯展開前的準(zhǔn)備工作39-43
• 4.3.1 定義展開部件、材料、沖壓方向及網(wǎng)格模型39-41
• 4.3.2 壓邊圈、拉深筋的定義41-43
• 4.4 毛坯展開求解43-44
• 4.5 毛坯展開與實(shí)際對(duì)比分析44-46
• 4.6 產(chǎn)品可成形性分析46-47
• 4.7 本章小結(jié)47-49
• 第5章 油底殼拉延過(guò)程模擬分析與工藝優(yōu)化方案探討49-63
• 5.1 簡(jiǎn)介49
• 5.2 拉延仿真建模49
• 5.3 模擬過(guò)程設(shè)置49-52
• 5.4 仿真分析計(jì)算過(guò)程52-53
• 5.5 成形過(guò)程分析及優(yōu)化53-59
• 5.5.1 一次、二次拉延成形模擬結(jié)果54-55
• 5.5.2 一次拉延與二次拉延成形結(jié)果簡(jiǎn)析55-56
• 5.5.3 成形過(guò)程具體問(wèn)題分析與優(yōu)化56-59
• 5.6 工藝優(yōu)化方案探討59-61
• 5.6.1 設(shè)計(jì)思維的轉(zhuǎn)變59-60
• 5.6.2 油底殼優(yōu)化方案探討60-61
• 5.7 本章小結(jié)61-63
• 第6章 總結(jié)與展望63-67
• 6.1 總結(jié)63-65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 作者簡(jiǎn)介及科研成果71-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：700921