基于数值模拟的薄板翻边成形坯料研究

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1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要坯料是薄板冲压成形中一个重要的影响因素，坯料形状和尺寸的确定是当前板料成形研究的一个热点和难点。良好的毛坯形状设计将会使冲压成形的材料流动更加合理，从而明显地减少起皱、拉裂等缺陷的产生，提高成形产品的质量和精度，节省材料成本，达到经济性和成形性的最佳结合。随着计算机技术的迅速发展和有限元理论的日趋成熟，有限元模拟仿真在板料成形分析中的应用越来越广泛，这种方法能精确地模拟分析几何非线性、材料非线性和边界条件非线性为一体的板料冲压成形。本文针对目前科研和生产中坯料的问题，在综合消化了大量国内外技术资料的基础上，使用模拟仿真软件DYNAFORM

2、，以有限元理论知识为基础，对翻边成形中的坯料进行详细分析。本文在广泛查阅文献的基础上，首先从薄板成形的基础理论和现状入手，对翻边成形和坯料求解方法进行了重点研究；对薄板的数值模拟仿真技术做了详细阐述；再以一个典型翻边件为研究对象，对不同形状的初始坯料，从其成形极限、成形后的厚度变化及应力应变的分布进行分析比较；并进一步从坯料的润滑情况对成形的影响进行分析总结；随后选取不同性能的材料进行对比，对其在翻边成形中的能量消耗、应力分布情况进行对比研究，得出相关的规律和结论；再通过有限元模拟的方法对坯料进行优化，使最终模拟结果与设计产品接近；最后将研究结论进行了实验验证，并推广用

3、于其它零件的生产，得到了满意的结果。本课题从理论分析出发，以有限元模拟为手段，主要研究的是有关翻边成形的坯料，得出了相关结论，对其它冲压成形起到有价值的指导和参考作用。关键词：薄板成形，翻边，有限元法，数值模拟，毛坯反求，坯料优化I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTTheblankisoneofthekeyinsheetmetalforming,andthefigureanddeterminationisthedifficulttotheoptimumblank.Reasonabledesignoftheblankwillmakeitflowingstream

4、linedofthematerial,decreasethepossibilityofwrinkleandfracture,andimprovethequalityandaccuracyofproduct.Soitcancombinetheeconomicalandformability.WiththedevelopmentofcomputertechnologyandFEMtheory,FEMhavebeenpopularlyusedintheanalysisofsheetmetalforming.Themethodcanbeusedaccuratelysimulat

5、ethesheetmetalflangingwhichhasthenon-lineargeometry,thenon-linearmaterialandthenon-linearboundary.ThispaperisabouttheproblemscomefromR&Dandproductionfield,usingtheFEMsoft-wares–DYNAFORMbasedonthedigestabsorbagreatdealofoverseasanddomesticliteratureinformation.Theanalysisistotheblankinfla

6、ngingbasedtheFEMtheory.Firstly,thetheoryandactualityisstudiedaboutthesheetmetalformingwhichisfocusedontheflanginginthispaper.ThentheFEMtechnologyisintroducedindetailtothesheetmetalforming.Secondly,itisresearchedincludingtheforminglimited,thicknessafterforminganddistributionofstressandstr

7、aintothedifferentfigureblank.Thirdly,thelubricatingconditiontotheblankhaseffectedonthestress.Then,differentmaterialsarecomparedincludingtheenergyanddistributionofstress,somerulesandconclusionsareobtained.OptimumblankisobtainedbyFEM,sothedifferenceissmallbetweentheeffectof