非封闭曲线伸长类翻边毛坯修正规律研究

论文摘要

在以往的生产实际中,非封闭曲线翻边零件的毛坯形状都是靠试凑的方法来获得的,这样不仅影响整个产品的开发周期,而且还造成大量的人力和物力的浪费。本文以有限元方法为基础,实现了翻边工序的计算机仿真,在计算机仿真的结果中寻找非封闭曲线伸长类翻边毛坯修正规律。建模是仿真的前提,模型质量的好坏直接影响到仿真的结果是否精确。模型包括CAD和CAE模型,在CAD建模方面主要涉及一些重要特征的处理,对这些特征的处理应力求正确地反映零件的真实情况。在CAE建模方面主要涉及网格划分技术,本文总结了在翻边仿真中划分网格的一些原则与方法,包括翻边线附近单元的走向控制原则;通过组合不同的网格面来形成模具网格的方法;合理分配毛坯不同部分单元的尺寸和数目的原则等。研究了翻边线只含有曲线的非封闭曲线伸长类毛坯修正规律。根据计算机仿真的结果逐步找到合理的毛坯形状,找到了影响毛坯修边线的参数。通过改变翻边曲线夹角,找到了随着翻边曲线夹角的变化毛坯修边线参数的变化规律;通过改变板料的翻边宽度,找到了随着板料翻边宽度的变化毛坯修边线参数的变化规律。研究了翻边线含有曲线和直线的非封闭曲线伸长类毛坯修正规律。根据仿真结果,找到了影响毛坯修边线的参数。通过改变翻边曲线夹角和板料翻边宽度,找到了毛坯修边线的变化规律。还研究了使零件侧边不发生倾斜时的翻边线直线部分长度,并找到了此时直边部分长度随着翻边线曲线部分夹角增大的变化规律。研究表明,非封闭曲线伸长类翻边毛坯修线参数呈现一定规律性,掌握这些规律对快速确定毛坯形状有重要意义,论文为后续研究奠定了基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1 章 绪论
• 1.1 板材冲压成形技术的重要意义
• 1.2 翻边工序的研究现状
• 1.2.1 翻边成形过程的破裂、起皱
• 1.2.2 翻边零件修边线的位置和尺寸
• 1.3 毛坯反求技术
• 1.3.1 经验图解法
• 1.3.2 滑移线场法
• 1.3.3 物理模拟法
• 1.3.4 几何映射法
• 1.3.5 反向法
• 1.3.6 理想成形法
• 1.4 本文的研究内容
• 第2 章 翻边工艺的概述
• 2.1 翻边的概念
• 2.2 翻边的分类
• 2.3 翻边工艺的变形特点分析
• 2.3.1 圆孔翻边应力应变特点
• 2.3.2 极限翻边系数
• 2.3.3 圆孔翻边坯料尺寸的确定
• 2.4 外缘翻边成形的分析
• 2.4.1 外缘内曲翻边
• 2.4.2 外缘外曲翻边
• 2.5 本章小结
• 第3 章 翻边成形工艺的有限元求解
• 3.1 薄板冲压成形计算机数值模拟的研究进展
• 3.1.1 塑性有限元理论的发展
• 3.1.2 单元技术的发展
• 3.1.3 材料本构关系的发展
• 3.1.4 有限元的求解
• 3.1.5 接触算法问题
• 3.1.6 材料成形模拟软件的研究进展
• 3.2 单元划分的原则
• 3.2.1 坯料单元数的分配
• 3.2.2 单元尺寸的控制
• 3.2.3 单元法向的调整
• 3.2.4 节点的合并
• 3.3 模拟软件选用
• 3.4 本章小结
• 第4 章 圆弧形曲线翻边成形规律研究
• 4.1 计算模型尺寸的确定
• 4.2 翻边工艺模具设计
• 4.3 模拟参数的优化
• 4.3.1 运动的定义
• 4.3.2 材料参数
• 4.3.3 边界条件
• 4.4 圆孔翻边和非封闭曲线翻边成形性能的比较
• 4.4.1 等效塑性应变
• 4.4.2 等效应力
• 4.5 非封闭曲线伸长类翻边毛坯的修正
• 4.5.1 确定合理毛坯的流程
• 4.5.2 第一次修边结果分析
• 4.5.3 第二次修边结果分析
• 4.6 圆弧形曲线翻边成形规律探讨
• 4.7 本章小结
• 第5 章 组合型曲线翻边成形规律研究
• 5.1 组合型曲线翻边零件成形性能分析
• 5.1.1 等效塑性变形
• 5.1.2 等效应力
• 5.2 第一次修边结果分析
• 5.3 第二次修边结果分析
• 5.4 使侧边不倾斜的最小直边长度
• 5.5 组合型曲线翻边翻边成形规律
• 5.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
• 致谢
• 作者简介