板料精压与滚挤成形数值模拟技术的研究

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1、板料精压与滚挤成形数值模拟技术的研究摘要造币工艺中的冲饼、光边、滚字、压印等工序都是塑性成形加工，传统的造币过程主要凭借经验，依靠工艺试验和多次的试模进行摸索。随着世界造币行业技术的快速发展以及行业内竞争的加剧，将有限元数值模拟技术引入到生产设计过程，应用于各种币、章新产品的设计开发，预测产品成形结果和质量缺陷，优化各种成形工艺参数，降低试验风险和成本，提高效率，缩短开发周期，提升产品设计制造水平，为参数优化提供依据开始成为一种必然趋势。本文一方面对板料精压成形进行了数值模拟分析，以具有代表性的矩形币章为例，对异形

2、币章从坯料形状、成形特点到模具结构进行了研究。提出了矩形币章坯料几何参数的确定方法，并建立了有限元模型，通过数值模拟的方法分析了这一方法的合理性。在基于数值模拟结果的分析之上，对精压中圈模具的结构提出了改进建议。另一方面对板料滚挤成形进行了数值模拟分析，介绍了板料滚挤成形工艺，对硬币材料性能、滚挤工序所用模具以及有限元模型参数的设置作了详细的说明。通过对滚挤成形数值模拟结果的分析，获得了成形过程工件等效应力、等效应变分布云图，研究并总结了一些滚挤的成形特点及相关规律。关键词：造币工艺，数值模拟，精压成形，滚挤成形–

3、1–RESEARCHONNUMERICALSIMULATIONOFPRECISIONCOININGANDRIMMINGTECHNOLOGYABSTRACTInmintingprocess,stamping,rimming,coiningareallmetalplasticityforming.Traditionalmintingprocessdependsonprocesstestsandtryingout.Withtechnologydevelopmentandindustrycompetition,itisat

4、rendtointroduceFEMnumericalsimulationintothisfield.Theobjectsofitsapplicationaredesignsupport,resultforecast,parameteroptimization,costreduction,shortingdevelopmentcircleandimprovingproductsquality.Thisdissertationmainlyfocusesontwoparts.Thefirstsegmentconcern

5、sthenumericalsimulationofprecisioncoining.Billetshape,formingcharacterandmouldstructurearestudied.Methodofbilletshapedefinitionisputforwardandmodelisestablished.Rationalityofthemethodisanalyzedandimprovementsuggestiononmouldisaddressedbasedonsimulationresults.

6、Thesecondsegmentconcernsthenumericalsimulationofrimming.Itsformingprocessandmaterialmechanicalpropertiesarepresented.Settingofthefiniteelementmodelsandrelevantparametersareexplained.Accordingtoanalysisofnumericalsimulationonrimming,effectivestressdistributiona

7、ndeffectivestraindistributionareobtained,andseveralrulesofrimmingprocessarestudiedandsummarized.KEYWORDS:Mintingprocess,Numericalsimulation,Precisioncoining,Rimming–2–上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写

8、过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全