锥形件一次冲压成形极限条件研究

发布时间：2017-07-29 10:05

  本文关键词：锥形件一次冲压成形极限条件研究

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【摘要】：锥形件是轴对称曲面形状零件中较为典型的零件,锥壁的成形由拉深和胀形复合而成。关于其一次冲压成形极限的研究是轴对称曲面形状零件成形研究的基础。锥壁起皱和凸模底部破裂是锥形件一次成形时的两个主要问题。研究锥形件一次成形不起皱不破裂的判断条件,分析成形极限的影响因素,对丰富冲压成形基础理论,指导工程实际具有重要意义。根据材料性能和锥形件的几何关系分别建立了锥形件一次冲压成形锥壁不起皱的两个位移近似条件;根据锥壁的力学关系建立了锥形件一次冲压成形凸模底部不破裂的两个近似条件。通过数值模拟结果讨论了所给出近似条件的适用性,通过实验结果对近似条件进行了修正,得到更加准确的成形极限条件。研究了锥形件成形关键点的经向位移和平均经向伸长应变随相对锥顶直径d1/d2的变化规律,实验结果和模拟结果均表明成形关键点平均经向伸长应变最大值不超过12%。给出了在二维坐标系d1/d2-h/d2下的成形区域图,讨论了不同区域可能出现的成形情况,模拟结果和实验结果相一致。可根据模具参数d1/d2和成形高度h来初步估计锥形件的缺陷形式,确定能否一次成形。分析了加工硬化指数n对锥形件一次成形极限的影响。n值较大的材料能得到的较大的极限成形高度和经向位移,能够提高胀形变形的均匀性,提高成形极限。
【关键词】：锥形件 冲压 成形极限 硬化指数
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-17
• 1.1 引言10
• 1.2 锥形件变形特点10-12
• 1.3 国内外研究及发展现状12-15
• 1.3.1 成形极限的表示方法12-14
• 1.3.2 成形极限的影响因素14-15
• 1.4 本课题研究意义及内容15-17
• 第2章 一次成形极限条件的理论与数值模拟分析17-36
• 2.1 引言17
• 2.2 锥形件一次成形极限条件17-23
• 2.2.1 锥壁成形特征分析17-18
• 2.2.2 锥壁不起皱的极限位移近似条件18-21
• 2.2.3 凸模底部承载能力的近似条件21-23
• 2.3 锥形件一次成形过程的数值模拟分析23-24
• 2.3.1 材料性能参数23
• 2.3.2 有限元模型23-24
• 2.4 数值模拟结果及分析24-33
• 2.4.1 FLD图与锥形件一次成形模拟结果24-27
• 2.4.2 成形关键点的经向位移变化规律27-30
• 2.4.3 成形关键点平均经向伸长应变的变化规律30
• 2.4.4 锥壁不起皱极限位移近似条件的适用性分析30-32
• 2.4.5 凸模底部承载能力近似条件的适用性分析32-33
• 2.5 成形区域图的建立与分析33-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章 一次成形极限条件的实验研究36-50
• 3.1 引言36
• 3.2 实验方案36-40
• 3.2.1 实验材料及毛坯形状36-37
• 3.2.2 实验设备和模具37-38
• 3.2.3 工艺要求38-39
• 3.2.4 实验数据测量39-40
• 3.3 实验结果分析40-46
• 3.3.1 成形关键点的经向位移40-41
• 3.3.2 成形关键点的平均经向伸长应变41-42
• 3.3.3 锥壁不起皱极限位移近似条件验证42-44
• 3.3.4 凸模底部承载能力近似条件验证44-46
• 3.4 成形区域图验证46-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 加工硬化指数对锥形件变形的影响50-64
• 4.1 引言50
• 4.2 数值模拟分析50-51
• 4.2.1 材料力学性能50-51
• 4.2.2 数值模拟分析模型51
• 4.3 硬化指数对锥形件成形的影响分析51-62
• 4.3.1 n值对锥形件一次成形极限高度的影响51-52
• 4.3.2 n值对锥形件成形关键点经向位移的影响52-53
• 4.3.3 n值对锥形件回转母线上质点经向位移的影响53-56
• 4.3.4 n值对锥形件回转母线上质点经向应变的影响56-61
• 4.3.5 n值对κ = ε_(rmax)/ε_(平均)的影响61-62
• 4.4 本章小结62-64
• 结论64-65
• 参考文献65-69
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果69-70
• 致谢70-71
• 作者简介71

【参考文献】

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本文编号：588597