物理拉深筋对高强钢板成形质量影响的数值模拟及其结构参数优化

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1、山东大学硕士学位论文摘要设置拉深筋是提高复杂曲面拉深件变形均匀性的有效手段。高强度钢板与普通钢板相比，在成形性能上有独特的规律，导致采用等效拉深筋数值模拟高强度钢板成形的模拟结果越来越不准确。由于计算机技术的飞速发展，采用物理拉深筋进行数值模拟逐渐变得可行。研究物理拉深筋在高强度钢板成形中的作用效果，找出其结构参数对板料成形的影响规律，并对其结构参数进行优化，对高强度钢板成形中拉深筋的设计及修正具有重要的指导意义。本文首先分析了高强度钢板与普通钢板在成形性能上的显著差别。为了全面研究高强度钢板成形过程中物理拉深筋的影响规律，将与拉深筋相关的结构及位置尺寸等各个

2、参数作为研究目标，采用正交试验设计方法，通过大量数值模拟获得各参数对高强度钢板成形质量的影响数据，结合试验结果分析，得到了物理拉深筋对高强度钢板成形过程影响较大的主要因素，给出了这些主要因素对高强度钢板成形后板料厚度、回弹量的影响规律。不但可以指导拉深筋设计，而且在修模时可为拉深筋参数的修正提供重要参考。为了进一步研究拉深筋设计规律，采用多元非线性回归函数来拟合拉深筋各参数对拉深阻力的影响。将成形后板料厚度的均匀性作为优化目标，解决了圆角处与非圆角处板料成形后厚度不均及直边处板料变形不充分的问题。通过模拟可知多元非线性回归方法能准确的拟合板料变薄率与物理拉深筋

3、各个参数之间的关系，能建立带有约束的成形质量的数学模型。通过对比优化前后的板料厚度分布结果可知，采用多元非线性回归优化方法进行物理拉深筋结构参数的优化是可行的，为实际生产中拉深筋的优化设计提供了一种有效方法。关键词：高强度钢板；物理拉深筋；ANSYS；非线性回归；正交试验设计ABSTRACTTheinstallationofdrawbeadwasoneofthemosteffectivemeanstobalancethematerialflowinginthesheetforming．Astheuniqueruleofhighstrengthsteelwhic

4、hwasdifferentfromordinarysteelinshapingproperty,itbecameinaccuratebyusingtheequivalentdrawbeadtosimulatetheinfluenceofthedrawbeadinthenumericalsimulation．Itbecamefeasiblebyusingthephysicaldrawbeadinthenumericalsimulationastheswirldevelopmentofcomputertechnology．Thefunctionofphy’sica

5、ldrawbeadWasstudiedtofinditsinfluenceontheformingruleofhighstrengthsteel．Ruleswereusedtooptimizethestructureparameters．Allabovecouldbeusedtodirectthedesignofphysicaldrawbeadduringtheformingofhighstrengthsteel．Thedifferencesofshapingpropertybetweenhighstrengthsteelandordinarysteelwer

6、eanalysedinthispaper．Tostudytheinfluenceofphysicaldrawbeadintheformingofhighstrengthsteel．theparametersrelatedtothesizeandstructureofthedrawbeadwereconsideredastheresearchgoals．Throughtheorthogonalexperimentaldesignmethod，amassofsimulmionwerecarriedoutandtheoriginaldatesaboutvarious

7、parametersinfluencingtheformingofhighstrengthsteelwereobtained．Combiningtheanalysisresults，theinfluencesofvariousparametersofphysicaldrawbeadtothesheetthicknessafterformingandthespringbackwereprovided．Furthermore，themainfactorsofphysicaldrawbeadinfluencingtheformingofhighstrengthste

8、elwereobtained．Allt