8″制动缸盖拉深成形合理压边力和理想间隙的研究

论文摘要

起皱和破裂是板材冲压成形中的主要失效形式,法兰起皱失稳(外皱)和悬空侧壁起皱失稳(内皱)的预测和预防不仅是设计冲压模具和确定工艺参数的依据,而且还是板材成形智能控制中的关键。因此板材成形过程中的皱曲研究对冲压成形理论的发展和实际生产都有重要意义。本文针对圆锥形零件拉深成形中的法兰起皱、侧壁起皱失稳具体情况,利用简化的Hill屈服准则,近似分析了皱曲发生前法兰应力分布,进而在已给出的起皱失稳判据的基础上,分析了法兰起皱、侧壁起皱临界压边力。通过8″制动缸缸盖成型的数值模拟研究证明了模拟技术可以顺利完成多步成型的模拟计算并可以在拉深材料优选中起到作用。在本文给出的实验条件下的皱曲判据基础上,对圆锥形零件拉深成形中的侧壁起皱进行了实验研究,验证了对皱曲临界条件的理论分析的合理性和可靠性,尤其是凸凹模的理想自由间隙的确定,可以作为圆锥形零件拉深成形中模具设计、工艺参数制定的依据及智能控制的理论基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 拉深成形变压边力研究概况
• 1.3 货车制造业中常用的成型材料特点
• 1.4 本文选题意义及主要研究内容
• 1.4.1 压边力的影响
• 1.4.2 间隙的影响
• 第二章 圆锥形件的加工方法
• 2.1 圆锥形件的塑性成形方法
• 2.1.1 圆锥形件的成形特点与几何形状
• 2.1.2 圆锥形件的拉深成形方法
• 2.1.3 圆锥形件的特殊拉深成形方法
• 2.1.4 圆锥形件的旋压成形方法
• 2.2 圆锥形件一次拉深成形研究概况
• 2.2.1 圆锥形件一次拉深的成形机理
• 2.2.2 圆锥形件成形中毛坯的受力
• 2.3 制动缸盖的工艺分析
• 2.3.1 成形工艺分析及相关计算
• 本章小结
• 第三章 起皱分析
• 3.1 引言
• 3.2 Hill修正屈服准则近似线性简化
• 3.3 拉格朗日应变和本构关系
• 3.3.1 皱曲后的拉格朗日应变
• 3.3.2 本构关系
• 3.4 8"制动缸盖起皱和拉裂分析
• 3.4.1 8"制动缸盖起皱分析
• 3.4.2 8"制动缸盖拉裂分析
• 本章小结
• 第四章 圆锥形件拉深成形压边力控制规律
• 4.1 压边力的控制
• 4.1.1 传统的压边力控制
• 4.1.2 现代压边力控制以及对未来发展趋势预测
• 4.1.3 应力和应变定性分析
• 4.2 应力分界圆位置近似解
• 4.3 法兰起皱临界压边力
• 4.3.1 法兰皱曲数学模型
• 4.3.2 应力分布近似解
• 4.3.3 法兰起皱失稳判据
• 4.4 破裂临界压边力
• 4.5 变压边力控制规律
• 4.6 8"制动缸盖压边力规律的探讨
• 4.6.1 压边力计算
• 本章小结
• 第五章 凸凹模的理想结构
• 5.1 工艺分析
• 5.2 具有理想自由性间隙模具结构的设计和工作原理
• 5.3 模具设计要点
• 5.3.1 凸凹模的结构
• 5.3.2 凸凹模的理想自由间隙的确定
• 5.3.3 凸凹模的材料及热处理
• 5.3.4 凸凹模的气透性
• 5.3.5 压边圈的间隙
• 5.3.6 螺纹沉孔
• 5.3.7 制动缸盖拉深工艺的优化
• 本章小结
• 第六章 压边力的试验
• 6.1 试验研究内容
• 6.2 8"制动缸盖拉深成形的合理压边力试验
• 6.2.1 实验系统的结构和工作原理
• 6.2.2 实验材料和实验方法
• 6.2.3 实验方案和实验结果
• 6.2.4 实验误差分析
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢