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铁路货车中厚板冲压成形关键数字化技术研究与应用

2020-11-24阅读(244)

铁路货车中厚板冲压成形关键数字化技术研究与应用

论文摘要

本文首先叙述我国铁路货车冲压成形的主要技术特点，指出了中厚板冲压成形关键技术所存在的瓶颈问题。然后综述CAD、CAE数字化技术的背景及其发展，提出了中厚板冲压成形工艺关键数字化技术研究与应用的迫切需求。三维CAD日益成熟对制造业的设计技术提升产生了无法估量的推动作用，同时也应该看到，单纯CAD系统已无法满足冲压成形工艺技术的全周期数字化要求，需要实现CAD／CAE综合技术支持。基本理论研究方面。本文首先论述了CAD几何建模、装配方面的基础知识，然后阐述了CAE相关的力学模型、材料、接触、单元等基本理论。在数字化技术研究与应用方面。首先从解决制约CAD、CAE软件真正成熟应用的基础性工作入手，对一些困扰用户的关键性技术问题进行了研究与探索。CAD数字化技术方面包括：Pro／E软件系统的本地化环境创建；标准件BOM表智能化自动生成；典型冲压工艺自动计算功能实现。CAE数字化技术方面包括：前处理的一些技巧；模拟计算中的常见问题处理方法；板材成形性能参数对成形的影响。数字化技术实际运用方面。以C70敞车下侧门、NSW手制动机箱壳、12寸制动缸前盖、粮食漏斗车装货口盖等铁路货车关键件实例为研究对象，通过对DYNAFORM和Pro／E综合数字化技术手段的运用研究，阐述了对各种典型成形过程的规律性认识，使产品实现过程更具有预见性和科学性。最后。通过对研究成果的综合分析归纳，给出了CAD／CAE／CAM数字化技术所带来的具有普遍指导意义的研究结论，同时提出了下一步技术设想。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 冲压成形主要技术特点
  • 1.2.1 铁路货车冲压成形件简介
  • 1.2.2 铁路货车制造业中典型成形件特点
  • 1.2.3 板料冲压成形性能研究方法
  • 1.2.4 铁路货车用主要板材的冲压成形性能介绍
  • 1.3 冲压成形数字化技术背景及其发展
  • 1.3.1 CAD技术的发展
  • 1.3.2 冲压成形CAE技术的发展
  • 1.4 我国冲压成形工艺数字化技术应用现状
  • 1.5 主要研究工作内容
  • 1.5.1 Pro/E在冲压模具设计中的本地化开发
  • 1.5.2 冲压数值模拟技术实施的基础工作
  • 1.5.3 典型中厚板冲压成形CAD/CAE数字化技术综合应用
  • 本章小结
  • 第二章 数字化技术相关的CAD基本理论
  • 2.1 曲面模型
  • 2.2 实体模型
  • 2.3 参数化造型技术
  • 2.4 变量化造型技术
  • 本章小结
  • 第三章 数字化技术相关的CAE基本理论
  • 3.1 弹塑性本构方程
  • 3.1.1 屈服准则
  • 3.1.2 流动法则
  • 3.1.3 强化规律
  • 3.1.4 常用的塑性本构关系
  • 3.2 显式算法
  • 3.3 接触判断算法
  • 3.4 板壳有限元理论的研究
  • 3.4.1 Hughes-Liu壳单元
  • 3.4.2 Belytschko-Lin-Tsay壳单元
  • 本章小结
  • 第四章 Pro/E在冲压模具设计中的本地化环境开发
  • 4.1 Pro/E的特点简介
  • 4.2 Pro/E用户化基础对象模板的创建
  • 4.2.1 用户标准模型模板创建
  • 4.2.2 工程图模板创建
  • 4.3 在Pro/E中创建支持工程图BOM属性的模具标准件库
  • 4.3.1 建立标准模具实体零件库
  • 4.3.2 建立标准模架库
  • 4.3.3 基于工程图BOM需要的标准件明细智能化自动生成
  • 4.4 Pro/E在典型冲压工艺计算中的应用
  • 本章小结
  • 第五章 冲压成形数值模拟技术实施基础工作
  • 5.1 冲压数值模拟软件的选取
  • 5.2 计算流程
  • 5.3 建立有限元模型的技巧
  • 5.4 材料成形性能参数的获取
  • 5.5 计算中常见问题处理
  • 5.6 成形参数对成形性能影响研究
  • 本章小结
  • 第六章 典型中厚板冲压成形CAD/CAE数字化技术综合应用研究
  • 6.1 C70下侧门起伏成形数值模拟工艺优化及模具设计
  • 6.1.1 数值模拟分析及工艺方案优选
  • 6.1.2 基于Pro/E的Top-Down Design模具设计
  • 6.1.3 敞车下侧门压形模具整体结构
  • 6.2 CAD/CAE/CAM技术在NSW型手制动机箱壳成形中的应用
  • 6.2.1 冲压成形CAD/CAE/CAM一体化技术应用的基本工作流程
  • 6.2.2 成形工艺分析及数值模拟
  • 6.2.3 成形力数值模拟
  • 6.2.4 模具设计及制造
  • 6.3 粮食车装货口盖冲压成形数值模拟及模具设计
  • 6.3.1 成形工艺分析及复合成形数值模拟
  • 6.3.2 装货口盖复合成形模具设计
  • 6.4 制动缸盖多工步拉伸成形模拟
  • 6.4.1 DYNAFORM多工步成形技术简介
  • 6.4.2 制动缸盖拉伸成形工艺分析
  • 6.4.3 多工步拉伸数值模拟分析
  • 6.5 基于研究结果的中厚板成形技术若干指导性技术措施
  • 6.5.1 面向制造的成形件设计理念
  • 6.5.2 工艺过程中的关键环节控制
  • 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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