板材成形拉延筋摩擦试验机系统开发及应用研究

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1、北京航空航天大学学位论文板材成形拉延筋/摩擦试验机系统开发及应用研究摘要拉延筋是板材拉延成形中控制材料流动的主要工艺手段，随着汽车工业的迅速发展，冲压制件的复杂程度和难度不断增加，拉延筋的设计选择已经成为冲压模具设计中的关键技术。特别是板材成形仿真技术的发展及应用，准确可靠的等效拉延力和摩擦系数等参数，已经成为汽车覆盖件冲压成形仿真技术应用的瓶颈和难点。因此，建立一套板材成形拉延筋/摩擦试验机系统对于研究汽车板材的成形规律及特点，为成形过程有限元数值模拟提供真实可靠的边界参数具有十分重要的意义。课题来源于上海宝钢技术中心的拉延筋/摩擦试验机系统设计改进项目。本文系统的论述了该试验

2、机系统设计改进、试验功能完善、软件开发和实现的全部研究开发工作内容，以及该试验机系统改进完善后的应用研究。本文首先介绍了板材成形拉延筋/摩擦试验机理，以及拉延成形过程中拉延筋约束阻力的形成和摩擦系数的测算。并结合对加拿大工RDI公司研制的拉延筋/摩擦试验机的分析研究，剖析了试验机各部分的组成，提出了试验机存在的缺陷和不足，为设计改进和扩充完善试验功能奠定了理论基础、提供了技术保障。在对拉延筋/摩擦试验机硬件系统的改进中，自主研制了一套温度控制系统以及和它配套的高温模具，扩充了该试验机系统的功能，为板材在高温下的拉延成形技术研究提供了试验技术保障。试验机硬件系统的改进，还包括对拉延

3、液压回路的改进和电气控制系统的改进，实现了对下压力和拉延速度实时准确的控制，克服了原试验机系统自动化程度不高、对下压力和拉延速度无法实时控制的缺点。基于Delphi6.0和MeasurementStudio软件平台，自主设计开发了拉延筋/摩擦试验机控制软件系统。新开发的控制软件在实现原有功能的基础上，增加了间隙法、压力法锌层剥离试验和拉延筋法、平板滑动法测定摩擦系数试验这四项试验功能，加强了试验过程的控制，并在软件的人机交互性、试验过程监控和试验数据管理等方面有了新的突破和进展。拉延筋/摩擦试验机系统改进完成后，和宝钢技术人员一起做了大量的试骑，对板北京航空航天大学学位论文材拉延

4、成形的锌层剥离现象和摩擦系数的测定和变化规律进行了初步试验研究。通过这些试验工作，对改进的硬件系统、扩充的试验功能以及重新开发的试验控制软件系统进行了考核。应用表明，试验机系统稳定可靠，完全达到了预期目标。为板材成形拉延筋/摩擦试验的规范化、标准化提供了可靠的保障，为进一步推广该项板材成形试验技术打下了坚实的基础。关键词:板材成形拉延筋摩擦系数试验技术PID试验机北京航空航天大学学位论文TheApplicationandResearchonSheetFormingDrawBead/FrictionTestingSystemAbstractDrawbeadisthemainproc

5、essmethodofcontrollingmaterialflowinthesheetdrawingWiththedevelopmentofcarindustry,thepressingpartismoreandmorecomplexanddifficult,andthedesignofdrawbeadhasbecomethekeytechniqueinthepunchdiedesignEspeciallywiththeapplicationanddevelopmentofcomputersimulationtechnologyinsheetforming,designings

6、omekeyparameterssuchasDBRF(DrawBeadRestrainingForce),COF(CoefficientofFriction)andetc.arethedifficultyof叩plyingthecomputersimulationtechniqueinAuto-bodypanelformingprocess.SoitisveryimportanttodevelopaDrawBead/FrictionTestingSystemintheresearchofsheetformingwhichcanprovideaccurateparametersfo

7、rtheFEMsimulation.TheprojectrootedinthebettermentofDrawBead/FrictionSimulatorinShanghaiBaoSteelTech.Center.ThisarticleismainlyaboutamelioratingtheTestingSystem,developingsoftwareandtheapplicationofTestingSystem.Atfirst,theprincipleofDrawBead/