上凸柱面压料面下方盒形件成形规律的研究

论文摘要

随着汽车工业的速度发展,形状复杂的曲面零件的应用越来越广泛,多数情况下都具有曲面法兰特征。这类零件在拉深成形时,坯料上各处应力状态不相一致,变形相当复杂,难以控制。因此,研究曲面压料面下板坯的成形规律,对汽车覆盖件的冲压成形具有重要意义。盒形件作为典型的冲压成形零件,其拉深成形时材料的变形流动规律具有一定的代表性,且研究起来方便快捷,并可推广应用至复杂零件的拉深成形。因些,对盒形件成形规律的研究具有重要意义,也是深入研究形状复杂零件的基础。本课题从力学分析入手,对盒形件拉深成形过程中的应力状态进行了分析。借助板成形仿真软件ETA/DYNAFORM对上凸柱面压料面下方盒形件的拉深成形过程进行了有限元模拟。通过对盒形件成形过程中材料的流动以及应变分布状态进行分析,获得了曲面参数对盒形件成形影响的规律。同时,对盒形件成形过程中出现的质量问题进行了分析,并给出了解决办法。在进行数值模拟的同时,对上凸柱面压料面下方盒形件的拉深成形进行了实验研究,获得了曲面参数对盒形件毛坯应变分布影响的实验数据。通过对比,数值模拟结果与实验结果吻合较好,充分证明了模拟结果的正确性。本文通过模拟及实验两种方法进行研究,获得了上凸柱面压料面及压料面曲面参数对毛坯变形区应变分布影响的规律,希望对压料面技术的研究有所帮助。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.2.1 板材数值模拟技术研究现状
• 1.2.2 压料面技术的研究进展
• 1.3 研究的目的和意义
• 1.4 主要研究内容
• 第2章 上凸柱面压料面下盒形件成形特点及分析
• 2.1 引言
• 2.2 盒形件的拉深
• 2.2.1 盒形件拉深成形机制
• 2.2.2 盒形件拉深变形的特点
• 2.3 上凸柱面压料面下盒形件拉深成形特点分析
• 2.3.1 压边过程的力学解析
• 2.3.2 拉深过程的力学解析
• 2.3.3 法兰变形区应力状态分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 上凸型压料面下方盒形件拉深成形的数值模拟分析
• 3.1 引言
• 3.2 模型建立
• 3.2.1 有限元模型的建立
• 3.2.2 压边力的确定
• 3.3 成形过程分析
• 3.3.1 拉深过程中的材料流动分析
• 3.3.2 拉深过程中的应变分析
• 3.3.3 零件壁厚变化情况分析
• 3.4 压料面曲面参数（R）对毛坯变形流动的影响分析
• 3.4.1 现象分析
• 3.4.2 各变形区坯料应变分析
• 3.5 曲面参数对成形极限的影响
• 3.5.1 曲面参数对一次拉深成形深度的影响
• 3.5.2 过渡圆角对成形极限的影响
• 3.6 本章小结
• 第4章 上凸柱面压料面下方盒形件的拉深成形实验
• 4.1 前言
• 4.2 拉深成形实验
• 4.2.1 实验模具及设备
• 4.2.2 拉深成形实验
• 4.3 实验结果分析
• 4.3.1 实验结果分析
• 4.3.2 实验与模拟对比分析
• 4.3.3 与下凹型压料面盒形件的对比分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 质量问题分析及解决
• 5.1 前言
• 5.2 质量问题分析
• 5.3 质量问题的解决
• 5.3.1 拉深筋对底部鼓包的改善
• 5.3.2 平面法兰直边部分起皱的改善
• 5.3.3 拉深筋对盒形件底部起皱的改善
• 5.3.4 分瓣分时压边
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢