覆盖件成形中的特性分析

论文摘要

随着汽车工业的迅速发展,对其中的重要部分—覆盖件的要求也越来越高,希望获得刚度、表面光洁度更好的产品。覆盖件生产中,模具与板料之间的摩擦行为是决定产品质量的重要因素,如能维持较好的润滑状态,则有助于提高生产效率、降低消耗、提高产品质量。本文将结合有限元技术和摩擦学中的薄膜润滑理论对覆盖件成形中的典型工艺—拉深进行相关的分析。本文利用商用有限元软件ETA/Dynaform对覆盖件拉深成形过程进行了仿真模拟。仿真采用与实际接近的参数,并对结果进行了分析,研究了冲压速度、压边力、润滑油性质等对覆盖件变形速度的影响,还研究了相关因素对内应力、变薄量的影响。本文利用薄膜润滑理论,推导了覆盖件拉深成形过程中的润滑模型,给出了雷诺方程、能量方程的表达式,研究了方程的数值解法。本文最后结合有限元技术和润滑模型,对汽车典型覆盖件拉深成形进行了讨论,研究了板料边缘、法兰区、圆角区的油膜厚度变化情况;研究了冲压速度、润滑油粘度对油膜厚度的影响;针对实际生产给出了合理的冲压速度和润滑油粘度范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 汽车覆盖件概况
• 1.1.1 汽车工业和覆盖件情况
• 1.1.2 有限元理论和摩擦学基础
• 1.2 国内外关于塑性成形和摩擦学的研究状况
• 1.3 本文的主要研究内容
• 1.3.1 研究的目的
• 1.3.2 研究的内容和方法
• 第二章 覆盖件拉深成形过程中特性的有限元分析
• 2.1 有限元技术在塑性成形中的应用
• 2.2 塑性成形中有限元模型的建立
• 2.2.1 塑性材料流动的基本方程
• 2.2.2 虚功原理
• 2.2.3 变分原理
• 2.3 覆盖件拉深成形过程的有限元模拟及结果研究
• 2.3.1 ETA/Dynaform简介
• 2.3.2 仿真过程
• 2.3.3 结果及研究
• 2.4 本章小结
• 第三章 覆盖件拉深成形过程中的润滑模型
• 3.1 覆盖件成形过程中的摩擦学问题
• 3.2 覆盖件拉深成形过程中润滑模型的建立
• 3.2.1 粘度模型
• 3.2.2 变粘度雷诺方程
• 3.2.3 覆盖件拉深成形过程中润滑模型的雷诺方程
• 3.2.4 覆盖件拉深成形过程中润滑模型的能量方程
• 3.3 本章小结
• 第四章 汽车典型拉深件成形过程的特性分析
• 4.1 引言
• 4.2 汽车典型拉深件拉深过程的仿真及讨论
• 4.2.1 汽车典型拉深件拉深过程的仿真
• 4.2.2 仿真结果及讨论
• 4.3 汽车典型拉深件拉深成形过程中的润滑状态讨论
• 4.3.1 压紧阶段
• 4.3.2 板料稳定变形阶段
• 4.3.3 结果的研究
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间主要工作