毕业设计（论文）-加油盒冲压成形数值模拟及模具设计

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1、宁波理工学院毕业设计（论文）题目加油盒冲压成形数值模拟及模具设计NumericalSimulationanddesignofBoxFillerStamping姓名学号　专业班级07机制2班指导教师　　分院机电与能源工程分院完成日期2011年5月30日摘要本文主要介绍了有限元分析法，通过使用有限元分析软件dynaform对非轴对称零件汽车加油盒冲压成形进行数值模拟。通过对照模拟结果，用正交试验法分析并总结出压延筋、压边力和摩擦系数对成形的影响规律。分析试验表明，压边力对于汽车加油盒的成形影响最大，

2、压延筋其次，摩擦系数最弱。通过对汽车加油盒单因素影响分析，可以得出：当压边力、压延筋和摩擦系数参数值分别为20000N、设置压延筋和0.1时，零件最终成形的效果最好。最后参考理论计算以及分析试验的结果，设计出模具，绘制出装配图，为汽车加油盒工业生产做理论基础。关键词：有限元分析法，汽车加油盒，板料成形，数值模拟，工艺参数影响规律AbstractThisresearchintroducedFEM,andusedFEMsoftwaredynaformtofinishNumericalSimulati

3、onofBoxFillerStamping.ControllingtheresultofNumericalsimulation,IusedOrthogonaltesttoanalysisthem,andsummarythelawwhichDrawbead,BHFandFrictioncoefficientaffectboxfillerstamping.Intheend,Ireferencedresultofresearchtodesignthemouldforboxfillerproductio

4、n.Keywords:FEM,boxfiller,sheetmetalforming,numericalsimulation,processoptimization目录1绪论61.1板料成形的模拟技术61.1.1有限元分析法61.1.2有限元分析法在不同条件下的分析情况61.1.3Dynaform在冲压成形中的应用81.2汽车加油盒拉深成形研究现状91.2.1加油盒零件研究进展情况101.2.2加油盒在加工中存在的问题101.3研究内容111.4课题研究目的及意义122板料拉深成形数值模拟理论基

5、础132.1拉深成形工艺参数的确定132.2有限元数值模拟132.2.1几何模型132.2.2材料参数142.2.3网格划分142.2.4单元类型选择152.2.5接触条件和加载162.2.6定义求解时间和输出文件步长173加油盒一次拉深预试验183.1加油盒拉深成形计算183.1.1拉深系数及次数计算183.1.2压边力计算183.1.3圆角半径和拉深模间隙计算193.2预试验前的准备193.3加油盒一次拉深正交试验设计203.4本章小结224加油盒零件两次拉深成形数值模拟234.1加油盒第一

6、次拉深成形数值模拟234.1.1一次拉深工序件建模234.1.2模拟试验条件244.1.3试验结果分析244.2加油盒二次拉深试验第二次拉深成形264.3本章小结265加油盒拉深成形影响因数分析及模具设计285.1压延筋对加油盒拉深成形的影响285.2压边力对加油盒拉深成形的影响315.3摩擦系数对加油盒拉深成形的影响335.4加油盒冲压成形模具设计345.5本章小结376结论与展望386.1结论386.2展望387参考文献391绪论1.1板料成形的模拟技术1.1.1有限元分析法有限元分析（fi

7、niteelementanalysis-FEA）诞生于二十世纪六十年代的，它是一种预测结构的偏移与其它应力影响的过程，有限元建模（FEM）将这个结构分割成单元网格以形成实际结构的模型，每个单元具有简单形态（如正方形或三角形），有限元程序将这些单个单元的刚度矩阵组合起来以形成整个模型的总刚度矩阵，并给予已知力和边界条件来求解该刚度矩阵以得出未知位移，从节点上位移的变化就可以计算出每个单元中的应力。在有限元的理论和算法不断完善下以及计算机技术普及和计算速度的不断提高，有限元分析在机械制造、材料加工、

8、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器、国防军工、船舶、铁道、石化、能源、科学研究等各个领域都被广泛地使用，而且已使设计水平发生了质的飞跃，主要表现为这几个方面：（1）增加产品和工程的可靠性；（2）在产品的设计阶段发现潜在的问题（3）经过分析计算，采用优化设计方案，降低原材料成本（4）缩短产品投向市场的时间（5）模拟试验方案，减少试验次数，从而减少试验经费1.1.2有限元分析法在不同条件下的分析情况有限元分析方法是目前金属模拟成形方法中最为广泛的分析方法。有限元分析法功能强大在于它可以用不同形状、不