大型板材弯曲模具设计中补偿弯曲回弹变形的研究

论文摘要

板材冲压成形是一种非常重要的板料零部件的加工方法,在汽车,飞机,仪器仪表等工业领域有着广泛的应用。它所需的模具被称为工业产品之母,许多工业产品依赖模具才得以规模生产。由于模具对社会生产和国民经济的巨大推动作用,世界模具市场发展迅速。随着模具市场的发展,弯曲模具的应用有一个越来越广范围。然而,弯曲回弹问题一直没有较好的解决,阻碍着弯曲模具设计和制造的效率。更重要的是,大型板材的弯曲回弹的研究,比如汽车覆盖件的研究,成为亟待解决的问题。为了解决这个实际问题,本论文提出了一种在弯曲模具设计中补偿回弹的方法。在回弹研究中,材料参数,凸凹模间隙,润滑条件和凹模圆角等对回弹的影响被分析。本论文重点考虑材料参数,如板料强度,厚度和最终成形半径,对回弹的影响。论文在分析理想弹塑性材料弯曲回弹的基础上,提出了一种板料弯曲回弹的计算方法,推导了根据板料强度,厚度和最终成形半径直接计算弯曲半径的逆解算法。同时,文章对板料成形中模具设计修正有一定的帮助。在论文中,引入了一个经验公式。论文把推导公式与经验公式进行了比较和分析。同时,建立了一个模型。对该模型进行仿真实验和有限元分析。对推导公式进一步验证,分析和修正,使该公式更加准确。最终指导工程实践。通过一系列的分析和论证,可以得出一个结论:推导公式与经验公式相比,在弹塑性弯曲时,公式更加准确,对工程实践有一定的指导作用。此外,论文还对弯曲回弹研究的历史,现状和未来发展进行了简要介绍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.1.1 模具发展的现状
• 1.1.2 模具制造技术与工业发达国家的差距
• 1.1.3 冲压模具制造技术的发展趋势
• 1.2 板料成形简介
• 1.2.1 板料成形性能
• 1.2.2 板料成形性能的影响因素
• 1.2.3 板料成形时的缺陷
• 1.2.4 板料成形中的应力应变分析
• 1.2.5 冷冲压优缺点
• 1.3 研究弯曲模具回弹补偿的目的和意义
• 1.3.1 课题的来源及选题的依据
• 1.3.2 研究弯曲模具回弹补偿的目的
• 1.3.3 研究弯曲模具回弹补偿的意义及开展研究工作的设想
• 1.4 课题可能达到的水平
• 1.5 本章小结
• 第二章 弯曲回弹的理论
• 2.1 简介弯曲回弹的理论
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 塑性弯曲理论和回弹解析研究
• 2.2 弯曲回弹的机理分析
• 2.3 弯曲回弹的原因
• 2.4 影响回弹的因素
• 2.5 弯曲回弹的控制方法和具体措施
• 2.6 在板料弯曲成形时应注意以下几个问题
• 2.7 本章小结
• 第三章 回弹逆解算法
• 3.1 回弹概述
• 3.1.1 引言
• 3.1.2 弹塑性力学的研究对象
• 3.1.3 基本假设
• 3.2 弯曲的基本过程
• 3.3 弹塑性弯曲回弹的两个阶段
• 3.4 该公式与全塑性假设的经验公式相比较
• 3.5 不同材料计算结果与实验结果的比较
• 3.6 在双曲等圆弧弯曲的应用
• 3.7 本章小结
• 第四章 影响数值模拟的因素
• 4.1 引言
• 4.2 板料成形数值模拟研究概况
• 4.3 塑性有限元方法的发展
• 4.4 板料成形过程模拟的影响因素
• 4.4.1 单元类型及积分方案的影响
• 4.4.2 单元尺寸的影响
• 4.4.3 本构方程的影响
• 4.4.4 有限元算法的影响
• 4.4.5 接触问题
• 4.5 回弹模拟过程的主要影响因素
• 4.5.1 卸载路径对回弹模拟精度的影响
• 4.5.2 求解算法的影响
• 4.6 本章小结
• 第五章 弯曲回弹数值模拟实验
• 5.1 ANSYS/LS-DYNA简介
• 5.2 几何建模
• 5.3 创建有限元模型
• 5.4 定义接触信息
• 5.5 施加载荷与分析求解
• 5.6 后处理
• 5.7 利用实验结果对算法进行修正
• 5.8 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在学研究成果
• 致谢