毕业设计（论文）-u形件冲压成形的回弹机理分析研究及有限元分析

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1、毕业设计说明书（论文）中文摘要近年来由于高强度薄钢板和铝合金板材的大量使用，冲压成形过程中回弹问题更为突出，成为汽车和飞机等工业领域关注的热点问题。本课题首先通过对U形件冲压成形的回弹机理进行分析研究，然后，运用Pro/E建模和Dynaform进行回弹仿真限元建模，通过有限元模拟分析了各因素对变薄率、变厚率、回弹角、压变和成形效果的影响。探讨了不同板料、摩擦系数、板厚、压边力等参数对U形件回弹的影响，得出较优的组合方案，为实际加工提供理论帮助。关键词:冲压,U形件,回弹,有限元分析毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleAnalysisAndResearchOfSpr

2、ingbackOfU-ShapedStampingBasedOnFiniteElementAnalysisAbstractInrecentyears,thespringbackduringformingprocessismoreprominentduetothehighstrengthsteelsheetandaluminumsheetarewidelyused,andbecomesahotissueinautomobileandaircraftindustry.Firstly,themechanismofspringbackofU-shapedpiecesofmet

3、alformingisanalyzed.ThenfiniteelementanalysisofspringbackissimulatedandmodeledbyPRO/EandDYNAFORM.Theinfluencesofdifferentsheetmetal,frictioncoefficient,thickness,blankholderforceandotherparametersonthespringbackareinvestigated.Abetterparametercombinedisgotten.Theoreticalsupportfortheact

4、ualprocessingisprovided.Keywords：stamping;U-shapedpieces；springback;finiteelementanalysis目次1绪论11.1选题背景11.2U形件冲压回弹技术研究现状11.3主要研究目标及内容31.4论文的组织结构42U形件冲压回弹理论分析52.1回弹的表现形式52.2影响回弹的主要因素63U形件有限元建模方法73.1U形件冲压成形回弹数值模拟软件73.2U形件回弹数值模拟过程84U形件冲压回弹有限元分析124.1不同材料下的回弹模拟124.2不同摩擦系数的回弹模拟154.3不同板材厚度的回弹模拟

5、194.4不同压边力的回弹模拟214.5不同凸凹模圆角的回弹模拟254.6不同拉延筋的回弹模拟27结论32致谢33参考文献34本科毕业设计说明书（论文）第19页共19页1绪论1.1选题背景汽车覆盖件及其他许多零部件都是弯曲成形件，对于零件的弯曲，必须要考虑到回弹的问题。回弹是弯曲成形中一个普遍的现象，回弹的存在将降低零件的几何精度、影响后续的装配、增加试修模以及成形后校形的工作量，延长了产品开发的周期，因此，对回弹的研究有着重要的意义。在弯曲成形中一般只涉及较为简单的几何形状和边界条件，人们对回弹的研究往往首先从弯曲入手[1]。………本课题针对冲压的回弹现象，以简单的

6、U形件为研究对象，首先分析确定影响冲压成形的主要因素：材料性能、压边力、板料厚度、摩擦系数等；继而运用Dynaform对U形件进行简单的有限元仿真分析，找出这些因素对U形件冲压成形回弹的影响。通过调整各种参数比较得到优化的方案，为实际应用时冲出合格产品做参考。1.2U形件冲压回弹技术研究现状U形件的弯曲过程如图1.1所示。当凸模下降并与凸模上的板料接触时，板料即开始产生弯曲变形。图1.1a所示的弯曲开始阶段，凸、凹模圆角共同向板料施加力的作用。随着凸模的继续下行，板料中心部分便与凸模工作端面脱离而呈现图1.1b所示的弓形，而两侧外端部分在与凸模侧面接触后出现反弯曲。这

7、属于弯曲的中间阶……图1.1U形件弯曲过程板料成形中的回弹现象是成形过程中的常见缺陷，对零件的尺寸精度和生产效率造成极大的影响。为提高冲压件的产品质量，缩短新产品开发周期，必须对回弹进行准确的预测和有效的控制。工程中通常基于经验和反复试验来减小或消除回弹的影响，这样既花费大量时间，又耗费大量财力[6]本科毕业设计说明书（论文）第19页共19页。上世纪90年代，有限元仿真技术开始广泛应用于板料成形的回弹模拟中，基于有限元模拟技术，实现板料成形过程的工艺仿真，对回弹现象进行定量的数值计算，同时对模具形状不断修正使回弹后工件的实际形状和尺寸恰好满足设计形状