论文摘要
H弯波导件为军用雷达上的重要构件,加工量大,应用广泛。本文以H弯波导件为研究对象,对比分析了机械加工、精密铸造、板料拉深成形及打弯拼焊四种不同加工方案的利弊,确定最优加工工艺方案为板料拉深成形。基于有限元数值模拟(CAE)技术,研究该零件的多道次拉深成形过程。同时采用正交优化技术分析了主要几种工艺参数对H弯波导件多道次拉深成形质量的影响。首先对H弯波导件单次拉深成形过程进行了数值模拟,并将模拟结果与物理实验相比较,验证了两者的一致性,分析说明单次拉深方法的不可行性。通过工艺分析确定采用三道次拉深成形此零件,并确定每道次拉深变形的参数匹配。利用UG造型软件建立每道次拉深的凸凹模模型,导入适用于板料成形的有限元数值模拟软件Dynaform中,创建相应的有限元分析模型,进行模拟,将前一道次模拟后毛坯的应力应变信息完整的传到下一道次的模拟中,保证了多道次拉深的传递性。通过模拟计算所得的成形极限图、厚度分布图及应力应变图等分析各道次成形过程中板坯塑性流动及受力情况。在此基础上以变形程度剧烈的第一道次拉深过程为对象,运用正交优化的方法研究压边力大小、摩擦系数、凸凹模间隙及凸模虚拟速度对于拉深成形质量的影响主次关系,以零件的增厚率和减薄率为主要判断依据,在可选的参数范围内,得出成形该零件最优的一组参数组合:压边力为50KN、摩擦系数为0.09、凸凹模间隙为3.3mm、凸模速度为1500mm/s。
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摘要Abstract第一章 绪论1.1 板料拉深成形技术的概况1.2 板料多道次拉深成形1.3 数值模拟技术在板料拉深中的运用1.3.1 数值模拟技术运用于板料拉深的意义1.3.2 板料数值模拟技术的国内外发展状况1.3.3 多道次拉深的数值模拟1.3.4 常用数值模拟软件介绍及功能1.4 本课题的来源、目的、意义及内容1.4.1 课题的来源及研究方法1.4.2 课题的目的1.4.3 课题的意义1.4.4 主要研究内容1.4.5 论文的各章安排第二章 板料成形数值模拟的理论2.1 数值模拟中的有限元理论2.1.1 有限元基本假设2.1.2 非线性弹塑性材料的本构关系2.1.3 屈服准则简介2.2 有限元控制方程的求解2.3 板壳成形单元模型2.4 基于罚函数法的接触问题处理方法2.5 本章小结第三章 H弯波导件成形数值模拟的关键技术研究3.1 引言3.2 有限元模型的建立3.2.1 文件格式的转换3.2.2 有限元网格划分3.2.3 有限元网格检查3.3 有限元前处理参数设置3.3.1 材料性能参数选取3.3.2 材料本构模型和屈服准则的选用3.4 工艺条件处理3.4.1 摩擦的处理3.4.2 冲压方向的确定3.4.3 压边力3.4.4 凸模运动速度3.5 有限元模型的求解3.6 有限元模拟结果分析3.7 多道次拉深计算分析3.8 本章小结第四章 H弯波导件多道次拉深的数值模拟4.1 几种成形方案的比较、确定4.1.1 机械加工4.1.2 精密铸造4.1.3 板料拉深成形4.1.4 打弯拼焊4.1.5 几种工艺方案的比较4.2 板料拉深成形方案的确定4.2.1 原单次拉深成形的物理实验4.2.2 单次拉深成形的数值模拟4.2.3 拉深道次的确定4.3 板料形状的确定4.4 多道次拉深过程的模拟4.4.1 第一道次拉深模拟4.4.2 第二道次拉深模拟4.4.3 第三道次拉深模拟4.5 本章小结第五章 H弯波导件拉深工艺参数正交优化5.1 正交试验概述5.2 正交试验设计的基本原理5.2.1 正交试验设计的几个常用名词5.2.2 正交法的基本工具5.2.3 正交试验设计原理5.2.4 极差分析法的基本原理5.3 试验设计5.3.1 试验目的及其设备5.3.2 试验相关因素及质量特性目标5.3.3 设计方案5.4 正交试验数据结果及分析5.4.1 数据结果5.4.2 试验分析5.5 优化试验数据结果及分析5.6 本章小结第六章 结论与展望6.1 全文总结及结论6.2 展望参考文献硕士期间发表的学术论文
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标签:弯波导件论文; 有限元模拟论文; 多道次拉深论文; 正交优化论文;