冷弯型材在线切断技术计算机仿真研究

发布时间：2017-07-08 21:02

  本文关键词：冷弯型材在线切断技术计算机仿真研究

  更多相关文章： 变截面冷弯型材 DEFORM 正交试验法 剪切力 切断质量

【摘要】：近年来,变截面冷弯成形技术发展非常迅速,变截面冷弯型材已经被广泛应用于各个行业中,尤其是汽车行业,推进了汽车的轻量化。冷弯型材在线切断技术的仿真研究对变截面冷弯成型技术的发展具有重要意义。目前,定截面型材切断技术发展的比较成熟,但是对于变截面冷弯型材切断技术的研究仍然处于起步阶段。 本文以变截面冷弯型材在线切断装置为研究对象,对变截面冷弯型材切断技术进行计算机仿真研究。根据此变截面冷弯型材切断装置的结构特点和切断原理,对其模具部分进行简化,并建立了三维仿真模型。利用DEFORM-3D有限元分析软件对变截面冷弯型材切断过程进行仿真,分析变截面型材的变形过程及应力应变的变化规律,发现最大应力集中在模具刃口附近很小的区域内,最大应变发生在型材的双层板区。 利用正交试验法,对影响变截面冷弯型材切断过程中剪切力的切断角度、切断速度和模具间隙三个因素进行试验设计,根据设计方案进行仿真,对仿真数据进行极差分析,得出三个因素对剪切力的影响权重,并进行方差分析,检验出三个因素的显著性。对影响型材切断的切断角度、切断速度及模具间隙三个因素分别进行仿真分析,得出各因素对型材切断过程中剪切力的影响情况。 运用DEFORM-3D有限元分析软件,利用正交试验法,从变截面冷弯型材切断后塌陷变形区和直角度两个方面,分析了切断角度、切断速度和模具间隙对型材切断质量的影响,得出切断角度和模具间隙对切断质量的影响是非常显著的,而切断速度对切断质量的影响较小。
【关键词】：变截面冷弯型材 DEFORM 正交试验法 剪切力 切断质量
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.9;TG306
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 课题研究背景7-8
• 1.2 变截面冷弯型材切断装置研究现状8-9
• 1.3 型材切断技术理论研究现状9-11
• 1.4 本课题研究的内容11-12
• 2 型材切断有限元仿真理论基础与软件12-25
• 2.1 型材切断有限元法12-13
• 2.2 型材切断有限元列式13-16
• 2.3 型材切断屈服准则16-18
• 2.3.1 Tresca屈服准则17
• 2.3.2 Mises屈服准则17-18
• 2.4 型材切断断裂准则18-21
• 2.5 DEFORM软件介绍21-24
• 2.5.1 DEFORM软件概况21-22
• 2.5.2 DEFORM软件结构22-24
• 2.6 本章小结24-25
• 3 变截面冷弯型材切断仿真分析25-39
• 3.1 变截面冷弯型材切断仿真建模25-31
• 3.1.1 变截面冷弯型材及其切断装置三维模型25-26
• 3.1.2 仿真模型的建立26-27
• 3.1.3 网格划分27-28
• 3.1.4 设置运动和约束条件28-29
• 3.1.5 设置对象间的关系29
• 3.1.6 定义模拟步29-30
• 3.1.7 生产DB文件与模拟运行30-31
• 3.2 变截面冷弯型材切断的应力结果与分析31-35
• 3.2.1 变截面冷弯型材切断的应力结果31-34
• 3.2.2 变截面冷弯型材切断的应力分析34-35
• 3.3 变截面冷弯型材切断的应变结果与分析35-38
• 3.3.1 变截面冷弯型材切断的应变结果35-38
• 3.3.2 变截面冷弯型材切断的应变分析38
• 3.4 本章小结38-39
• 4 变截面冷弯型材切断影响因素分析39-59
• 4.1 型材切断影响因素39-51
• 4.1.1 正交试验法39-42
• 4.1.2 型材切断影响因素的正交试验42-48
• 4.1.3 正交试验的结果计算与分析48-51
• 4.2 型材切断影响因素分析51-58
• 4.2.1 切断角度对剪切力的影响51-53
• 4.2.2 切断速度对剪切力的影响53-55
• 4.2.3 模具间隙对剪切力的影响55-58
• 4.3 本章小结58-59
• 5 变截面冷弯型材切断质量分析59-70
• 5.1 变截面冷弯型材塌陷区的分析59-66
• 5.1.1 变截面冷弯型材塌陷区分析数据的获得60-62
• 5.1.2 变截面冷弯型材塌陷区数据的处理与分析62-66
• 5.2 变截面冷弯型材直角度的分析66-69
• 5.2.1 变截面冷弯型材直角度分析数据的获得66-67
• 5.2.2 变截面冷弯型材直角度的数据处理与分析67-69
• 5.3 本章小结69-70
• 6 结论70-71
• 参考文献71-74
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文74-75
• 致谢75

【参考文献】

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本文编号：536240