拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响

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1、学校代码10530学号201107071549分类号TG38密级公开硕士学位论文拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响学位申请人龙涛指导教师肖良红副教授学院名称机械工程学院学科专业材料科学与工程研究方向材料成型及数值模拟二零一四年五月万方数据TheInfluenceofDrawingRatioontheResidualStressin304StainlessSteelCylindricalDrawingPartsCandidateLongTaoSupervisorAssociateProf.XiaoLiangho

2、ngCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMaterialsScienceandEngineeringSpecializationMaterialFormingandNumericalSimulationDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay,2014万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外

3、，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师

4、签名：日期：年月日万方数据湘潭大学硕士毕业论文摘要残余应力普遍存在于塑性成形的工件中，它随材料性质、工件的形状和尺寸、加工工艺参数的不同而有所不同。拉深件中的残余应力对其疲劳寿命、强度、尺寸和形状精度及稳定性都有很大的影响。因此，评估拉深件中的残余应力，调整残余应力的分布或者消除残余应力对工件的影响很有必要。304不锈钢综合性能良好，冷加工性能优良，适合用于制造拉深成形产品。但是不锈钢拉深件的成形工艺过程受到拉深比、模具参数（凸模/凹模间隙、凸模底部圆角半径和凹模口部圆角半径）、压边力、摩擦等因素的影响。本文研究了不同

5、拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响。主要研究内容和得出的结论如下：1）在304不锈钢板上沿轧制的0°、45°、90°三个方向取样，通过室温拉伸试验研究了304不锈钢板在不同拉伸速度下的塑性变形行为，结果表明：屈服强度随着变形速度的提高略微增大，但抗拉强度有所降低。拉伸速度对304不锈钢拉伸变形加工硬化的影响不明显；拉伸真实应力-应变曲线随取样方向不同没有明显差别，说明304不锈钢板的力学性能基本呈平面各向同性，其弹性模量为E=193MPa，屈服强度为σs=257GPa，泊松比为0.28，为制定圆筒件的拉深成形

6、工艺和拉深成形模拟提供材料特性。2）使用ABAQUS有限元分析软件对304不锈钢圆筒件的拉深成形进行数值模拟，得到拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆筒件的残余应力分布情况。模拟结果表明：上述四种不同拉深比所得圆筒件筒壁外表面的最大残余应力分别为483.69MPa、386.61MPa、343.56MPa和312.60MPa，随拉深比的增大而增加。最大残余应力均出现在筒壁高度的中部，且在筒壁上的位置随拉深比的增大而增高。3）设计并制造了圆筒件拉深模具，用拉深比分别为1.82、1.67、1.54和1.43圆

7、形毛坯拉深获得4种不同的304不锈钢圆筒件。从圆筒件筒壁上用线切割方法截下环形试样，用纳米压痕法测出上述不同拉深比所得环形试样外表面（根据模拟估算的最大残余应力处）的残余应力分别为1588.46MPa、793.74MPa、745.30MPa、391.87MPa，也随拉深比的增大而增加，均比数值模拟得到的残余应力大。主要因为模拟时没有考虑304不锈钢拉深后的相变会使残余应力增大。关键词：拉深成形；304不锈钢板；残余应力；ABAQUS有限元分析；纳米压痕I万方数据拉深比对304不锈钢圆筒拉深件残余应力的影响Abstrac

8、tResidualstressusuallyexistsintheplasticformingparts.Itvarieswiththematerialproperties,theshapeandsizeofpartsandtheprocessingparametersetc.Theresidualstressinthedrawi