汽车覆盖件拉深过程中变压边力的研究

汽车覆盖件拉深过程中变压边力的研究

论文摘要

随着汽车行业的快速发展,汽车覆盖件拉深工艺越来越受到人们的关注。压边力是拉深工艺的重要参数之一,压边力技术已经成为覆盖件研究的关键技术。首先,根据有限元理论,运用有限元分析软件建立了覆盖件264的数值模型,以一步求解法估算多工艺参数,应用快速模拟对其进行验证,确定压边力以外的其它工艺参数,依据建立的数值模型和确定的工艺参数对恒定压边力进行模拟,通过物理实验验证所建立模型的模拟结果。然后,基于已验证的数值模型,用单参数轮换法和正交优化法相结合,在单参数优化基础上确定理想的正交优化参数,进行波动压边力(三角波压边力和矩形波压边力)参数模拟,优化波峰和波谷的值。两种方法结合使用可以实现效率和精度兼顾。根据模拟结果,比较恒定压边力、不同波动压边力对成形质量的影响,应用塑性成形理论对波动压边力形成的应力、应变分布原因进行分析。最后,本文以相同的研究方法建立了覆盖件263的数值模型,验证264零件模拟成形时,不同波动压边力的影响规律。通过263件、264件压边力研究得出:三角波压边力比矩形波压边力的压边效果好;波动压边力压边效果与波峰、波谷、及频率等有关;波动压边力对成形质量的影响规律适用于同类覆盖件;合理的波动压边力能够提高成形极限。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 致谢
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 板料拉深成形压边力研究的现状与发展
  • 1.2.1 国外压边力的预测
  • 1.2.2 国外的压边力控制
  • 1.2.3 国内压边力研究的概况
  • 1.3 课题来源目的及研究内容
  • 1.3.1 课题来源
  • 1.3.2 课题目的
  • 1.4 论文章节安排
  • 第二章 板料成形数值模拟基本理论及算法
  • 2.1 弹塑性本构关系
  • 2.2 屈服准则
  • 2.2.1 Barlat屈服准则
  • 2.2.2 Hill屈服准则
  • 2.3 硬化准则
  • 2.4 动力显式算法
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 覆盖件关键成形参数的设置
  • 3.1 单元的选择
  • 3.1.1 基本理论
  • 3.1.2 板壳单元类型
  • 3.1.3 网格划分
  • 3.2 接触的处理
  • 3.2.1 接触搜寻方法
  • 3.2.2 接触力计算
  • 3.2.3 接触类型选择
  • 3.3 有限元模型关键参数
  • 3.3.1 板料基本参数
  • 3.3.2 模具基本参数
  • 3.3.3 数值模型基本设置
  • 3.4 数值模型建立举例
  • 3.4.1 264零件的拉深工艺分析
  • 3.4.2 一步求解法数值模拟
  • 3.4.2.1 一步求解法数值模型
  • 3.4.2.2 一步求解法模拟结果
  • 3.5 验证一步求解法模拟结果
  • 3.6 264件数值模型建立
  • 3.7 本章小结
  • 第四章 基于压边力控制的塑性成形理论研究
  • 4.1 压边力控制技术
  • 4.2 理想的波动压边力作用形式
  • 4.3 波动压边力对应力状态的影响
  • 4.4 波动压边力对应变强化的影响
  • 4.5 波动频率对塑性变形传播速度的影响
  • 4.6 本章小结
  • 第五章 汽车覆盖件264零件的压边力研究
  • 5.1 264件恒定压边力数值模拟
  • 5.2 264覆盖件波动压边力研究
  • 5.2.1 264覆盖件三角波压边力单参数优化
  • 5.2.1.1 264覆盖件三角波压边力的平均压边力优化
  • 5.2.1.2 264覆盖件三角波压边力的波动幅度优化
  • 5.2.1.3 264覆盖件三角波压边力的波动周期优化
  • 5.2.2 264件三角波压边力正交优化
  • 5.3 264覆盖件矩形波压边力优化
  • 5.3.1 264覆盖件矩形波压边力单参数优化
  • 5.3.1.1 矩形波压边力的平均压边力优化
  • 5.3.1.2 矩形波压边力波动幅度优化
  • 5.3.1.3 矩形波压边力周期优化
  • 5.3.2 264覆盖件矩形波压边力正交优化
  • 5.4 三角波、矩形波、恒定压边力结果分析
  • 5.4.1 三角波、矩形波、恒定压边力成形极限图比较
  • 5.4.2 三种压边方式的最大厚度、最小减薄率、平均应力比较
  • 5.5 波动压边力对成形质量的影响
  • 5.5.1 波动压边力对覆盖件应力状态的影响
  • 5.5.2 波动压边力加载频率对成形质量的影响
  • 5.6 本章小结
  • 第六章 汽车覆盖件263零件的压边力研究
  • 6.1 263件恒定压边力数值模拟
  • 6.2 263件三角波压边力优化
  • 6.2.1 263件三角波压边力单参数优化
  • 6.2.1.1 263件三角波压边力平均压边力优化
  • 6.2.1.2 263件三角波压边力的波动幅度优化
  • 6.2.1.3 263件三角波压边力的波动周期优化
  • 6.2.2 263件三角波压边力正交优化
  • 6.3 263件矩形波压边力参数优化
  • 6.3.1 263件矩形波压边力的单参数优化
  • 6.3.1.1 263件矩形波压边力平均压边力优化
  • 6.3.1.2 263件矩形波压边力波动幅度优化
  • 6.3.1.3 263件矩形波压边力周期优化
  • 6.3.2 263件矩形波压边力正交优化
  • 6.4 263件三角波、矩形波、恒定压边力结果比较
  • 6.5 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  • 参考文献
  • 硕士期间发表论文
  • 相关论文文献

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