一、激光冲压金属板料成形的研究(论文文献综述)
史鹏涛[1](2020)在《镁合金板料温热液体介质辅助支撑渐进成形方法研究》文中提出镁合金是目前世界上可工程化应用的、最轻的金属结构材料,性能优异,可以满足各类产品薄壁化、轻量化的要求,在航天航空、交通运输、电子通讯等领域有着广阔的应用。但镁合金在室温下塑性较差,成形性能较低,已成为制约镁合金材料应用和推广的瓶颈问题。研究表明,当成形温度提高时,镁合金塑性提高、形变抗力降低,成形性能会明显改善。因此开发镁合金板料温热成形技术,逐渐成为金属塑性加工领域研究的热点。金属板料热渐进成形技术是一种温热柔性成形技术,它是在对板料进行加热的同时,采用分层制造的思想,使制件逐层进行加工,从而实现整体成形,非常适合镁合金产品研发和定制化小批量生产。为实现镁合金热渐进成形技术的工业化应用,本文对镁合金热渐进成形质量进行系统的研究,为工艺参数的优化提供理论依据和技术支持。提出了一种温热液体介质支撑的镁合金渐进成形方法,采用塑性拉弯理论和数值模拟方法,研究了液体介质支撑对镁合金热渐进成形加工过程中的应力、应变、成形力的影响情况,同时研究了工具头与制件接触瞬间,板料成形区域不同节点的应力、应变变化情况,分析获得了成形过程应力、应变分布规律,以及工艺参数对应力、应变的影响规律。获得了热渐进成形力随时间和接触点变化的规律。通过实验对比了有、无液体介质支撑对镁合金热渐进成形制件壁厚的影响,并分析了原因。研究了制件成形区壁厚与工具头直径、成形角、层间距之间的关系,建立了成形件壁厚的计算公式。分析获得了液体支撑、成形温度、成形角、层间距、工具头直径、工具头进给方向等参数对板料成形极限的影响规律。这为热渐进成形实用化提供了重要的参考依据。研究了残余波峰产生及表面鳞纹形成机理,分析了鳞纹对表面粗糙度的影响,建立了制件表面鳞纹长度与工具进给速度和转速之间的数学关系。阐述了鳞纹周期长度对制件表面粗糙度的影响规律。理论分析与实验结果表明,可以通过进给速度、转速及工具材料优化组合,有效控制热渐进成形的表面质量。研究了镁合金板热渐进成形工艺参数对成形精度的影响,分析了残余应力、工艺参数变化对成形精度的影响规律,分析获得了液体介质支撑力的大小对制件精度的影响规律,研究了热渐进成形件微观组织的演变规律,通过对不同保温时间条件下的板料成形前后的组织变化的分析,揭示了板料中性层偏移以及偏移量和晶粒大小对成形件回弹量的影响规律,这对控制制件回弹有很好的指导价值。研究了液体支撑、底面边长、成形温度、层间距、成形角、板料初始厚度等因素对成形件鼓凸的影响规律,分析了成形件不同区域鼓凸产生的成因,建立了鼓凸高度的分析表达式,为有效抑制鼓凸缺陷提供了分析方法。
刘英男[2](2020)在《切边对多点成形件回弹变形规律的研究》文中认为作为金属三维曲面件的主要加工方法之一,冲压成形工艺被广泛应用于现代制造业中。该工艺利用模具对金属板料施加压力,使板料发生塑性变形而得到目标形状的零件,由于这种加工特点以及金属受力变形特性,使得回弹成为影响冲压件成形精度的主要因素,因此对回弹问题的研究及解决对提高冲压件成形精度有着实际意义。目前对于金属板材冲压成形工艺回弹缺陷的研究和控制主要集中于冲压模具卸载后发生回弹的方面,而切边作为冲压成形工艺中不可或缺的工序,关于此工序对冲压件回弹变形影响的研究却较少。实际生产表明,冲压件切边(切除外围多余板料)后,其形状会发生一定程度的改变,即发生了切边回弹,使得冲压件成形精度降低。因此,对冲压件经切边工序后的回弹变形进行研究及控制,这对提高冲压件成形精度有着重要意义。本文通过对多点成形球面件激光切边过程进行数值模拟分析,得出了不同成形参数对球面件激光切边回弹变形的影响规律;分析了不同切割路径对激光切边球面件回弹变形的影响,并进行了三种路径优化;对回弹补偿方法进行了研究,提出了将切边工序考虑在内的冲压件回弹补偿方法。具体的研究内容如下:(1)通过数值模拟方法设计了球面件激光切边过程的仿真流程,并建立了多点成形球面件激光切边过程的有限元仿真模型;对球面件激光切边仿真过程中的关键问题进行了探讨,包括激光切割热源模型的建立、热源模型的选择、切割过程中切缝处材料的去除以及移动激光热源的实现。(2)通过数值模拟方法分析了板厚、曲率半径对球面件激光切边过程回弹变形的影响,并通过实验验证了仿真模拟的结论。得出激光切边球面件的回弹变形量随着板厚的增加而减小,并且回弹的减幅也随着板厚的增加而减小;随着曲率半径的增大,激光切边球面件回弹逐渐减小。(3)设计了对球面件进行激光切边的三种切割路径,并通过仿真模拟分析了三种不同切割路径对球面件激光切边过程回弹变形的影响,将三种情况进行对比分析,得出第三种切割路径(首先将正方形切割路径的每条切割边界切除一半,最后逐一切断)对球面件激光切边过程回弹变形的影响最小,最后以实验进行了验证。(4)针对球面件经多点成形、模具抬起卸载以及激光切边过程后回弹较大,严重影响零件成形精度的问题,对回弹补偿方法进行研究,最终确定了通过对多点基本体群成形面进行补偿的方法对零件进行回弹补偿。
姜宇超[3](2020)在《船体外板方形压头冷压成形回弹补偿控制研究》文中研究表明在中国综合国力的不断进步下,其中科学技术的发展占了主要地位。中国制造的标准不断的提高,同样造船领域也迎来史无前例的创新和飞升。现如今,船体外板的生产加工依然采用水火弯板技术与人工操控压力机相结合的模式,不但生产加工效率不高,而且对工人生产的经验有高度依赖,从而产品的质量标准难以统一。多点成形是现在板材成形冷加工的主要方法之一,本文以“活络式方形非对压压头曲面成形装置”为模型,建立有限元数值仿真,通过实验验证数值模拟的精确性。探讨金属弹塑性成形理论、中性层移动理论、板厚减薄理论,对板材的本构关系模型、有限元的基本方程、能量原理、算法模型等理论进行详尽的阐述。同时针对方形压头非对压成形方式的数值模拟进行研究,包括模型的建立、材料力学特性分析、接触摩擦、单元类型及网格划分等,将数值模拟仿真结果与实验回弹结果进行比对,并对几何模型进行改进与完善。通过理论研究与数值模拟计算分析板材回弹的影响因素,其中对板材材料、板材成形形状、板材厚度、成形工艺以及成形方式进行分析,总结出一些规律并把板材回弹的影响因素进行分类,分为正影响与负影响。对于二维圆柱板,根据中厚板的弯曲成形理论,并基于幂函数材料的应力-应变数学模型,利用应力,应变,弹性模量,板厚和目标曲率半径,得出回弹前后的曲率变化;通过精确的数值模拟技术确定曲率校正系数,并获得回弹之前的曲率半径,采用数值模拟与实验方法进行了验证。对于可变曲率的壳体,根据其几何剖面线的曲率梯度将其离散化为多个圆柱面,圆柱板回弹曲率校正补偿算法用于获得补偿曲率数组。离散点由曲面曲率的微分几何算法根据曲率数据确定。采用非均匀有理B样条曲线(NURBS)曲面重建技术形成新的包络面,并采用数值模拟方法对该算法进行了验证。对于三维板材的回弹问题,本文采用BP神经网络,对数值模拟计算出的回弹曲率进行训练并验证准确性。BP神经网络可以准确的预测目标曲率的过压曲率,使板材可以一次成形。可以预测的板形包括球面板、帆形板和马鞍形板,三种板形的预测结果均能被验证其的准确性。本文使用的方法和研究结果可以提高成形的效率和精度,为板料数字化成形奠定的基础。
闫宾[4](2020)在《TA17钛合金板微观组织与成形性能研究》文中提出钛合金作为一种先进的轻质金属材料,具有高强度、低密度、耐高温和耐腐蚀等优良性能。因此,诸如TA17等高强度钛合金不仅备受航空航天领域青睐,而且已经成为汽车、船舶和化工等重要行业关键结构部件的优选材料。冲压成形是一种先进的压力加工方法,是钛合金成形的重要环节,其优势在于成形尺寸范围广,生产效率高,质量好,材料损耗低,操作简便,自动化和机械化程度高,广泛应用于航空航天等重要领域。但钛合金成形过程中存在易开裂、回弹大等一系列问题,影响了其在航空航天用零件加工领域的应用。TA17钛合金(名义成分为Ti-4A1-2V)是一种近α型三元钛合金,主要产品为板材、锻件和线棒材,该合金比强度高、热强性和热稳定性良好,并且焊接性能和抗水腐蚀性能优良,静力和循环强度较高,其室温成形性能优于TC4钛合金。因此,本文采用TA17钛合金,对TA17钛合金板的微观组织和成形性能进行研究,来判断其应用于飞机蒙皮零件加工制造的可行性。主要研究工作及成果体现为以下几个方面:(1)通过对TA17钛合金进行退火处理,获得了不同的微观组织形态。并对不同微观组织的TA17钛合金进行了室温和高温单向拉伸试验。分析了不同微观组织对TA17力学性能的影响。对不同微观组织的TA17钛合金进行室温和高温拉伸,发现微观组织对室温和高温力学性影响很大,不同微观组织的断后延伸率差别较大。(2)基于材料失效点主应变二次导数变化的方法,通过有限元模拟,对单向拉伸、平面应变和等双轴拉伸三种应变条件进行了综合研究。获得了三种微观组织TA17钛合金的室温成形极限图;对比三种不同微观组织的TA17钛合金的成形极限,分析了微观组织对室温成形极限的影响,发现具有等轴组织的TA17钛合金室温成形极限最优。(3)在高温下建立了不同微观组织、温度、成形速率和摩擦系数的TA17钛合金的高温成形极限图,有利于进一步研究TA17钛合金的高温成形性能;并且根据有限元仿真结果建立了 TA17钛合金板材成形极限经验公式,可以由材料的延伸率初步快速地估算其成形极限,提高生产效率。(4)在室温和高温下对TA17钛合金板材飞机蒙皮零件的热冲压成形过程进行了有限元仿真分析,得到了蒙皮零件的应变云图分布和成形极限图;在室温下成形,板料容易开裂并产生回弹等缺陷;在高于850℃时对TA17钛合金板飞机蒙皮零件的热冲压成形不会开裂。说明了 TA17钛合金板在高温下成形可以应用于飞机蒙皮零件的制造。总之,本文采用单向拉伸实验、成形实验和微观组织观察,对TA17钛合金板材力学性能和微观组织进行了研究,建立了室温和高温成形极限图。为钛合金力学性能研究、成形极限预测与工艺优化提供了理论指导。
顾仲[5](2020)在《基于单点渐进成形的伸长类翻边工艺性能研究》文中提出伸长类翻边是材料加工工艺中常见的成形方法之一,本文将外轮廓支撑渐进成形应用于伸长类翻边工艺过程中,结合数值模拟试验方法,对圆孔、方形孔基于单点渐进成形的伸长类翻边工艺进行了研究。对渐进成形应用于伸长类翻边具有重要的指导意义。本文基于DYNAFORM分析平台,构建外轮廓支撑渐进成形圆孔及方形孔翻边的有限元模型。对基于单点渐进成形的伸长类翻边工艺过程进行数值模拟,分析工艺参数及几何参数对翻边制件的成形工艺性能以及成形特征的影响。在渐进成形方形孔翻边工艺性能研究中,将方形孔翻边的成形区域划分为圆环区域与矩形区域分别进行了分析。探究了方形孔翻边的预制孔设计,提出理想预制方形孔圆角半径公式,并对于方形孔翻边工艺中的影响因素进行了分析,探讨了工具头直径、逐层进给量等工艺参数以及预制孔边长、矩形区域面积等几何参数对方形孔翻边成形工艺性能的影响。研究了不同材料渐进成形伸长类翻边的工艺特点及成形结果。针对ST16钢板、紫铜板及1060铝板在不同工艺参数及几何参数下的成形过程进行了分析,并对不同材料在渐进成形伸长类翻边工艺过程中的失稳现象进行了对比;探讨了不同材料在渐进成形圆孔翻边不同区域的成形工艺性能差异。对一种新型自适应控制渐进成形方法进行了研究,针对其应用于伸长类翻边工艺的路径设计与成形结果进行了探讨与对比。提出了自适应控制螺旋线倾角设计与自适应控制工具头进给速率设计方法;利用自适应控制渐进成形方法,一定程度上缩短了加工工艺与模拟计算时间,同时提高了成形制件的壁厚均匀性,提高了渐进成形工艺性能。
谢江怀[6](2020)在《基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化》文中研究说明汽车门内板是由冲压模具冲压而成的薄板冲压件,属于车身主要的板料覆盖件,结构尺寸大,外形几何形状复杂,成形拉深较深,制件表面质量要求较高,拉深过程很容易出现拉深开裂、起皱、拉痕等问题,所以工艺水平高低会影响到后期汽车整体质量,板料成形过程中的主参数设置不能简单依靠经验选择,必须在考虑材料的力学性能之外,对冲压成形工艺主参数进行优化设计。运用CAE有限元模拟技术就能够对板料冲压成形工艺过程进行数值模拟,最大可能的实现多组工艺参数对比优化及组合,最后通过试验来评估组合工艺参数的可行性,降低因成形工艺参数设计的不合理带来的生产风险,不仅可以缩短成形时间,还可以降低生产成本,达到提高生产效益的目的。本文以Dynaform有限元分析软件的非线性理论和金属板料冲压成形塑性力学理论为基础,根据对板料冲压成形出现的质量缺陷的原因分析总结,对某型号汽车门内板的成形工艺过程进行有限元数值模拟,对影响成形质量主要工艺参数进行模拟分析,得到了优化前期板料拉深成形主要工艺各个数值参数组合。采用被证明了的非常科学有效的正交试验法来设计试验方案,重点研究的主参数包括压边力、摩擦系数、冲压速度以及板料厚度对拉深成形质量影响规律和影响机理,得到了比较合理的工艺参数数值。最后以板料正交试验过程的厚度均匀性、最大减薄率和最大增厚率作为优化判断指标,再次选择四个对质量有主要影响的要素来分析研究,通过正交试验法来对成形质量有关的冲压工艺参数进行评估、优化,得到工艺方案最佳的参数组合。论文主要研究内容和成果如下:(1)通过分析板料覆盖件车门内板结构工艺特点,利用Dynaform的数值模拟软件方法创建汽车门内板冲压成形所需的网格模型及对应参数值。(2)运用Dynaform的数值模拟软件模拟小车门内板冲压成形过程,并对结果依据模拟的成形应力分布图、厚度变化图、FLD成形极限图进行原因分析,根据分析结果剖析板料成形状态与成形质量之间的关系,预测产品在成形过程中可能会出现的起皱、拉裂等等质量缺陷的位置及缺陷产生的主要原因,并根据成形极限指标评估工件冲压成形的状况,进一步对影响成形质量的工艺参数进行了评估。(3)根据前述模拟分析结果,选择包括压边力、摩擦系数、冲压速度以及板料厚度在内的对拉深质量有主要影响的工艺参数进行了单因素研究,分析产品冲压成形中四个工艺参数对质量的影响特点和规律,分析Dynaform有限元软件模拟结果,进一步确定四个比较准确合理取值范围内工艺参数数值,初步评估对成形质量的影响。(4)采用数值模拟技术和正交试验结合的方法,通过Dynaform进行正交试验设计,对前述选择的汽车门内板冲压工艺每组工艺参数进行数值模拟计算、比较分析,进一步研究了不同工艺参数组合对成形质量的影响因素,以板料正交试验过程的厚度均匀性、最大减薄率和最大增厚率作为优化判断指标,获得试验冲压工艺参数的相对最优组合,并将优化后的工艺参数通过Dynaform有限元软件进行数值模拟研究,分析模拟的结果与实际预期高度吻合,表明了基于Dynaform进行冲压成形工艺参数的优化方法的可行性及结果的合理性。
何梦虎[7](2020)在《复合织构模具对筒形件塑性成形影响的有限元模拟和试验研究》文中指出模具被称为工业之母,是重要的基础工业。模具表面性能是决定模具使用性能和成形件质量的关键因素。研究发现,模具表面存在着最优摩擦分布,使得工件的成形性能最优。为此,本课题组提出采用凹体减摩形貌和凸体增摩形貌的复合织构,主动调控模具/工件界面的摩擦特性,规避工件成形缺陷。但是,现有研究并没有形成系统的模具表面织构优化设计制造方法体系,也缺乏织构对板料塑性成形微观机理影响规律的研究。因此,本文旨在探究复合织构在筒形件模具塑性成形中对工件材料流动的影响规律。本文主要研究内容如下。首先,对塑性成形过程进行物理和力学分析,并对筒形件这个典型拉深成形零件的各个区域进行应力应变分析,找出工件易失效的区域;通过对筒形件各区域摩擦特性的分析,找出模具表面对摩擦的关键敏感区域,利用表面织构优化模具表面的摩擦特性分布,从而规避成形件开裂、起皱等成形缺陷。其次,利用Dynaform模拟筒形件成形过程,仿真结果表明:模具表面摩擦系数对成形件的质量有很大影响,可以通过增大凸模摩擦系数或者减小凹模摩擦系数的方法,降低成形件发生起皱和开裂的风险。并且优化后拉深得到的筒形件底部区域应变更加均匀,在成形极限图中,拥有更大面积的环形安全区域。然后选取球冠状毛化织构和微凹坑织构,将其形状特征赋予模具表面,并对此复合织构模具成形过程进行模拟。结果发现,与无织构模具相比,复合织构拉深出筒形件的最大减薄率下降了约4.5%,最大增厚率也有所下降,应变分布更加均匀。模拟还发现,20%的织构密度可以使筒形件底部圆角区域的最大减薄率最小,而毛化织构类型对厚度影响不大。再次,分析了织构形貌的成形机理,发现毛化形貌的形成主要是由于Marangoni对流的作用,凹坑形貌则是由于材料被照射发生气化的结果。采用单因素轮换法,分析激光功率及脉宽对织构形貌尺寸的影响规律,发现毛化点类型、直径和凸起高度与激光功率和脉宽都密切相关,而凹坑形貌的深度和直径主要由激光脉宽决定,与功率的关系不大。最后,参照工艺试验结果,在模具表面摩擦敏感区域设置凹坑减摩、凸体增摩的复合织构形貌,开展织构和无织构模具拉深筒形件对比试验。试验发现,相较于无织构模具,复合织构模具拉深出的成形件在凸缘区和凸缘圆角区厚度分别减小了4%和2.2%,而在筒底圆角区和直壁区的厚度分别增加了约4.5%和2.5%,这与仿真结果保持一致。筒形件各个区域的径向应变变化也与厚度变化相似。通过对成形件微观组织的检测还发现,与凹坑织构接触的材料表面更为光滑,内部晶粒尺寸较大,其抵抗变形的能力较弱,受力易发生流动。而与毛化形貌接触的板料表面存在压印凹坑,其内部晶粒较细,说明其塑性变形抗力较大,受力不易流动。这也证实了凹坑形貌可以减小摩擦阻力,促进材料流动,而毛化形貌则增大摩擦阻力,阻碍材料流动。
谢延昊[8](2019)在《冲压件表面滑移线的实验与仿真研究》文中指出随着时代的进步,人们的审美观念不断在提高与发展,汽车产品的造型设计也不断地向高水平发展,纵观汽车造型设计的演变,汽车设计语言有一个明显的趋势,就是汽车外观越来越“棱角分明”,但是,这大大增加了汽车车身覆盖件的生产难度。在汽车行业中,汽车覆盖件通常被称为A级曲面,这类曲面要求喷漆后在光照条件下不会出现严重的反射问题,常见的汽车A级曲面表面缺陷有模具压痕,塌陷,畸变,冲击线以及滑移线等。滑移线是冲压成形后金属板料在非接触面上的可见带状曲线,在冲压过程中,当板料流经模具圆角时经历弯曲、反弯曲和拉伸时会产生滑移线。滑移线缺陷严重影响了汽车车身覆盖件的表面质量,这种缺陷的形成极大增加了模具开发的工作周期及生产成本。因此,在冲压CAE阶段,必须对模具开发前的滑移线风险进行预测,以防止冲压生产中对模具和工艺进行大量的变更。但是,现阶段用计算机仿真模拟来预测和显示实际可观察到的滑移线,并对滑移线的严重程度进行定量评价仍然是一个挑战。因此,本文主要研究不同工艺参数对滑移线的影响规律,并将实验与仿真结果结合提高滑移线预测的准确性,为实际冲压生产中解决滑移线问题提供指导。本文主要研究内容如下:(1)本文以汽车轻量化材料铝合金AL6061-T6作为研究对象,针对其在冲压成形过程中出现的滑移线问题进行研究。首先,对材料的基础力学性能进行测试,为后续的仿真分析提供必要的参数。根据国标金属单向拉伸试验要求,完成两部分实验:一是获取材料的力-变形曲线实验,并计算得到真应力-真塑性应变曲线。二是测量材料的厚向异性系数实验,测量得到铝合金AL6061-T6材料的厚向异性系数分别为0r=0.762、r45=0.493和r90=0.795,说明该材料存在明显的各向异性特性,因此,在仿真时应选择能够表达材料各向异性特性的三参数Barlat材料模型。(2)根据滑移线产生的条件,设计了一套能使板料产生滑移线的U形模具。实验探究了不同凹模圆角、拉延筋高度、轧制方向等工艺参数对滑移线的影响规律,并根据目视观察和实验测量滑移线部位的表面粗糙度,发现滑移线越严重,表面粗糙度值越大,基于此,提出了利用表面粗糙度值来表征滑移线严重程度的方法。(3)基于AutoForm软件建立有限元仿真模型,对比分析仿真与实验的结果,进一步揭示了不同工艺参数对滑移线的影响规律。针对实验样件上已知的滑移线位置,探讨了利用仿真后处理技术检测滑移线的方法,观察到滑移线的严重程度与软件中的接触压力和反弯曲应变等有关,可以为实际生产中解决滑移线问题提供参考。
刘秀[9](2019)在《AA5052板材多道次单点渐进成形加工路径研究》文中研究指明数控渐进成形是一种柔性无模板材成形技术,为快速原型制造及小批量产品生产提供一种经济、省时的解决方案,在新车型试制、医疗修复体的加工及航空工业等领域具有较大的应用潜力。多道次渐进成形适用于大成形角、型面复杂零件的加工,弥补了单道次成形在该方面的不足。AA5052作为一种轻质、冷加工性能良好的材料,被广泛应用于交通车辆等领域的钣金件加工。本文以AA5052为材料进行了多道次单点渐进成形加工路径研究:(1)对多道次单点渐进成形中材料的流动进行了探究,得出后续道次中材料产生了明显的径向流动,通过合理地设计成形路径可以达到控制金属流动的目的,以有效改善成形质量;研究了成形工具运动形式对材料流动特性的影响,并以半球形件的成形为例证明了自下而上的工具头运动方式有利于改善板料过度减薄。(2)以成形角为60°的圆锥台件为目标制件,制定了以成形道次n和角度间隔(35)?为变量的多道次单点渐进成形数值模拟方案,仿真结果表明:(35)?一定时,随着n增大,制件最小厚度依次增大,壁厚分布更加均匀,但制件底部下沉量也随之增加;n一定时,(35)?对壁厚分布的影响不甚明显,(35)?与制件底部下沉量成正比例关系。并根据上述方案进行了试验验证,试验结果与仿真结果相符,证明了有限元模型的正确性。(3)以零件直径、成形角及成形深度为变量设计了多道次成形路径方案,以直壁圆筒件为例,对比分析各成形方案的相对成形能力。试验结果表明采用逐渐增加零件直径与逐渐增加成形角相结合的方式能成功加工出目标制件。本文研究成果可以为多道次渐进成形的道次规划提供指导,减少工艺规划的盲目性。
陈江[10](2019)在《基于混合硬化模型的多工序板料成形仿真技术研究》文中研究表明板料冲压成形是一种相当重要的塑性加工技术,广泛应用于汽车、电器、船舶、航空制造等领域,对于一些结构形状复杂的零件无法通过一次冲压成形,则需要通过多工序成形方法实现。传统的板料成形工艺主要依靠以往的经验,通过多次试模、修模完成。高强钢等先进材料凭借其优异的力学特性得到越来越多的应用,但是这些材料在成形阶段容易出现起皱、拉裂、回弹超差等缺陷,这些问题也大大增加了零件质量控制的难度。随着板料成形有限元仿真技术的发展,数值计算方法可以准确描述板料成形过程,提前预测成形缺陷,缩短模具的开发周期,受到了越来越多的重视。由于板料成形过程复杂,目前对于板料成形数值仿真的研究工作,大多集中在单工序成形,而多工序板料成形的过程更加复杂,板料在每一工序的几何形状和材料性能都可能会发生变化。本文采用数值模拟技术,面向实际生产工艺,对多工序板料成形过程进行了研究,并取得了一定进展。首先,研究了板料成形仿真中用到的材料本构模型,为了描述对高强钢等先进材料的回弹预测精度有重要影响的包辛格效应,在Yoshida-Uemori(Y-U)硬化模型的基础上,提出一种改进的多工序混合硬化模型。该模型以Barlat-Lian屈服准则定义带有各向异性参数的初始屈服面,在不同工序时,自动调整材料各向异性对称轴,对每一工序采用带有不同的应变路径影响因子的非线性各向同性硬化公式计算边界面的等效背应力张量。相关的模型参数可以通过试样的拉伸压缩实验标定。设计了一套板料多轴向拉伸压缩实验装置,对提出的材料模型进行验证。在经过改进的实验平台上,进行了高强钢DP600和铝合金AA5182的单向的拉伸压缩实验以及多轴向的拉伸压缩实验,利用包含一个网格单元的有限元模型,对这两组实验进行有限元仿真。通过比较实验数据证明,相比于其他模型,多工序混合硬化模型具有更高的回弹预测精度。其次,提出了一种用于多工序板料成形仿真的自动定位的方法。该方法在当前工序提交求解器计算之前,利用前一工序生成的真实的成形结果替代初始板料,调整当前工序中工具与板料之间的位置关系,从而使模具获得理想的初始定位。与其它板料多工序成形数值模拟所用的定位方法相比,该方法计算时间短、稳定性好、且不影响计算结果的精度。再次,对多工序板料成形过程中回弹补偿中的补偿系数进行研究,在每一次回弹补偿的迭代过程中,根据期望补偿量和实际补偿量之间的关系,对补偿系数进行修正,提出了基于自适应补偿系数的多工序成形回弹补偿方法。结合多工序混合硬化模型以及自动定位方法,通过实例证明,该方法可以显着减少回弹补偿过程的迭代次数,为模具设计方案的改良提供理论依据。最后,在上述研究的基础上,针对实际生产工艺,采用面向对象的程序设计方法开发了一套用于多工序成形仿真的自动设置(Auto Setup)模块,全面实现包括重力效应、拉延成形、切边模拟、修边整形、回弹分析在内的多工序成形全流程的数值模拟。应用该模块对某车型A柱实例进行了多工序板料成形仿真以及回弹补偿,结果表明,该模块性能稳定、可靠,操作方便,对回弹结果预测准确。
二、激光冲压金属板料成形的研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、激光冲压金属板料成形的研究(论文提纲范文)
(1)镁合金板料温热液体介质辅助支撑渐进成形方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 镁合金成形工艺简介 |
1.2.1 镁合金的液态成形技术 |
1.2.2 镁合金半固态成形技术 |
1.2.3 镁合金塑性成形技术 |
1.3 镁合金板料数控渐进成形技术研究现状 |
1.4 本课题研究的主要内容 |
2 镁合金液体辅助支撑加热渐进成形变形机理分析 |
2.1 镁合金塑性变形机制及本构模型 |
2.1.1 镁合金的晶体结构 |
2.1.2 镁合金塑性变形机制 |
2.1.3 实验板料的成分和本构关系 |
2.2 板料渐进成形原理 |
2.3 液体辅助支撑加热渐进成形实验设备 |
2.3.1 液体辅助支撑加热渐进成形原理 |
2.3.2 液体辅助支撑加热渐进成形实验装置 |
2.4 液体介质辅助支撑加热渐进成形过程有限元模型建立 |
2.5 液体介质辅助支撑加热渐进成形应力分析 |
2.6 液体介质辅助支撑加热渐进成形应变分析 |
2.6.1 应变理论分析 |
2.6.2 热渐进成形等效应变的有限元分析 |
2.7 液体介质辅助支撑加热渐进成形力分析 |
2.8 本章小结 |
3 液体介质辅助支撑加热渐进成形壁厚和成形极限研究 |
3.1 液体介质辅助支撑加热渐进成形壁厚分析 |
3.1.1 镁合金板料热渐进成形件壁厚计算 |
3.1.2 镁合金板料热渐进成形件侧壁壁厚分布规律分析 |
3.1.3 不同工艺参数对热渐进成形件壁厚的影响 |
3.2 镁合金热渐进成形件破裂原因分析 |
3.3 液体介质辅助支撑加热渐进成形极限分析 |
3.3.1 单因素对成形极限的影响分析 |
3.3.2 多因素对成形极限的影响分析 |
3.4 本章小结 |
4 热渐进成形件表面质量分析与控制技术 |
4.1 实验测量仪器 |
4.2 层间横向纹路对表面粗糙度的影响 |
4.3 层内纵向鳞纹对表面粗糙度的影响 |
4.3.1 成形件表面鳞纹形成原因 |
4.3.2 单因素对表面鳞纹和粗糙度的影响 |
4.3.3 周期长度对表面粗糙度的影响 |
4.4 镁合金热渐进成形制件表面缺陷及原因分析 |
4.5 本章小结 |
5 镁合金热渐进成形件精度研究 |
5.1 镁合金板料热渐进成形件精度的评价参数和组成分析 |
5.1.1 成形件精度测量方法与评价参数 |
5.1.2 机床主轴刚度误差对制件精度的影响分析 |
5.2 渐进成形制件回弹误差分析 |
5.3 液体介质支撑加热渐进成形件精度的影响因素研究 |
5.3.1 成形件的残余应力分布 |
5.3.2 工艺参数对制件回弹误差的影响分析 |
5.3.3 微观组织结构对热渐进成形精度的影响 |
5.4 镁合金热渐进成形件的侧壁和底面鼓凸 |
5.4.1 鼓凸的计算方法 |
5.4.2 工艺参数对热渐进成形件鼓凸影响 |
5.4.3 镁合金热渐进成形件鼓凸产生原因分析 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间主要研究成果 |
(2)切边对多点成形件回弹变形规律的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 多点成形工艺 |
1.3 切割技术概述 |
1.3.1 火焰切割工艺 |
1.3.2 等离子切割工艺 |
1.3.3 激光切割工艺 |
1.4 激光切割工艺仿真模拟的发展 |
1.5 选题意义和主要研究内容 |
1.6 小结 |
第2章 激光切割有限元分析的理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 有限元分析介绍 |
2.2.1 有限元法 |
2.2.2 热力耦合的有限元分析 |
2.3 热传导理论 |
2.3.1 热量传递的方式 |
2.3.2 传热学理论 |
2.4 激光切割温度场理论 |
2.5 激光切割应力场分析 |
2.5.1 塑性理论分析 |
2.5.2 热弹塑性理论 |
2.6 小结 |
第3章 有限元建模及关键问题处理 |
3.1 引言 |
3.2 多点成形模型 |
3.2.1 几何模型的创建 |
3.2.2 材料参数的设置 |
3.2.3 接触和摩擦类型的选取 |
3.2.4 边界条件设置 |
3.2.5 单元选择及网格划分 |
3.3 回弹模型 |
3.4 激光切边模型 |
3.4.1 零件材料热物理属性参数 |
3.4.2 单元删除设置 |
3.4.3 初始条件及边界条件 |
3.4.4 激光热源模型的选取 |
3.4.5 移动激光热源模型的实现 |
3.5 小结 |
第4章 切边回弹模拟分析及其补偿方法研究 |
4.1 引言 |
4.2 回弹的机理 |
4.2.1 冲压过程中的应力状态变化 |
4.2.2 回弹变形分析 |
4.3 成形参数对切边回弹的影响 |
4.3.1 板厚对切边回弹的影响 |
4.3.2 曲率半径对切边回弹的影响 |
4.4 激光切边路径的优化 |
4.5 回弹控制方法研究 |
4.5.1 回弹补偿方法的原理 |
4.5.2 成形面补偿方法 |
4.6 回弹补偿的模拟 |
4.7 小结 |
第5章 激光切边实验 |
5.1 引言 |
5.2 激光切边实验介绍 |
5.3 激光切边实验结果分析 |
5.4 小结 |
第6章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士期间科研成果 |
致谢 |
(3)船体外板方形压头冷压成形回弹补偿控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 船体外板成形方式概述 |
1.2.1 船体外板常用成形办法 |
1.3 板材回弹控制国内外发展现状及趋势 |
1.3.1 板材回弹数值模拟发展 |
1.3.2 板材成形回弹控制方法 |
1.3.3 多点成形回弹研究现状 |
1.4 选题意义与研究内容 |
1.4.1 选题意义 |
1.4.2 本文研究内容 |
2 多点成形及回弹有限元理论与建模 |
2.1 引言 |
2.2 金属弹塑性成形与回弹理论 |
2.2.1 金属弹塑性理论 |
2.2.2 中性层移动理论 |
2.2.3 板厚减薄理论 |
2.3 板材本构模型理论 |
2.3.1 屈服准则 |
2.3.2 基本方程 |
2.3.3 能量原理 |
2.4 动力学显式与静力学隐式有限元方法 |
2.4.1 动力显式算法 |
2.4.2 静力隐式算法 |
2.5 方形压头成形数值模拟建模与验证 |
2.5.1 模型建立 |
2.5.2 模型的材料力学性能 |
2.5.3 接触条件、边界条件及载荷 |
2.5.4 单元类型及网格划分 |
2.5.5 数值模拟验证 |
2.6 本章小结 |
3 板材回弹影响因素规律研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料对回弹的影响 |
3.2.1 理论分析 |
3.2.2 数值模拟分析 |
3.3 厚度对回弹的影响 |
3.3.1 理论分析 |
3.3.2 数值模拟分析 |
3.4 拉压量对回弹的影响 |
3.4.1 理论分析 |
3.4.2 数值模拟分析 |
3.5 成形工艺对回弹的影响 |
3.5.1 摩擦系数的影响 |
3.5.2 模具间隙的影响 |
3.6 成形方式对回弹的影响 |
3.6.1 多点成形 |
3.6.2 模压成形 |
3.7 本章小结 |
4 单曲率成形回弹控制研究 |
4.1 引言 |
4.2 理论计算模型 |
4.2.1 基本假设 |
4.2.2 数学模型 |
4.3 基于NURBS的曲面重构技术 |
4.3.1 离散曲率 |
4.3.2 离散数据 |
4.4 圆柱板验证实例 |
4.4.1 数值模拟建模 |
4.4.2 回弹曲率修正系数 |
4.4.3 数值模拟验证 |
4.4.4 实验验证 |
4.5 变曲率回弹补偿控制实例 |
4.6 本章小结 |
5 双曲率成形回弹控制研究 |
5.1 引言 |
5.2 神经网络控制球形板过压曲率 |
5.2.1 圆球形回弹假定 |
5.2.2 BP神经网络的模型建立 |
5.2.3 BP神经网的训练 |
5.2.4 BP神经网的误差验证 |
5.2.5 实验验证 |
5.3 帆形板-同向不等双曲率神经网络预测 |
5.3.1 帆形板—同向不等双曲率模型 |
5.3.2 帆形板神经网络训练样本 |
5.3.3 帆形板神经网络预测验证 |
5.4 马鞍形板-反向双曲率的神经网络预测 |
5.4.1 马鞍形板-反向双曲率模型 |
5.4.2 马鞍形板的神经网络样本 |
5.4.3 马鞍形板神经网络预测验证 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
作者简介 |
主要教育经历 |
攻读硕士学位期间的科研成果 |
1. 发表学术论文 |
2. 参与科研项目 |
(4)TA17钛合金板微观组织与成形性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 钛合金性能与应用 |
2.1.1 钛及钛合金 |
2.1.2 钛合金的应用现状 |
2.1.3 钛合金的微观组织 |
2.1.4 钛合金的热处理类型 |
2.2 钛合金成形研究 |
2.2.1 钛合金的室温成形 |
2.2.2 钛合金的高温成形 |
2.2.3 钛合金的成形极限 |
2.3 TA17钛合金的性能与研究 |
2.4 研究目的及内容 |
2.4.1 研究目的 |
2.4.2 研究内容 |
3 TA17钛合金微观组织及力学性能的试验研究 |
3.1 试验材料与试验方法 |
3.1.1 试验材料 |
3.1.2 试验方法 |
3.2 微观组织与室温变形时的力学性能 |
3.2.1 室温条件力学性能试验 |
3.2.2 微观组织在室温条件与力学性能的关系 |
3.2.3 显微组织的演化 |
3.2.4 断口形貌分析 |
3.3 微观组织与高温变形时的力学性能 |
3.3.1 高温条件力学性能试验 |
3.3.2 不同微观组织的高温力学性能 |
3.3.3 TA17钛合金的超塑性 |
3.4 本章小结 |
4 TA17钛合金室温成形极限研究 |
4.1 局部颈缩和断裂准则 |
4.2 室温成形极限的建立 |
4.2.1 单向拉伸有限元仿真 |
4.2.2 双向等拉伸应变和平面应变有限元仿真 |
4.2.3 成形极限的建立 |
4.3 试验验证 |
4.4 TA17钛合金不同参数对成形性能的影响 |
4.4.1 不同微观组织对成形性能的影响 |
4.4.2 不同摩擦系数的影响 |
4.5 本章小结 |
5 TA17钛合金高温成形极限研究 |
5.1 高温力学性能 |
5.2 TA17高温成形极限研究 |
5.2.1 成形极限建立 |
5.2.2 试验验证 |
5.3 不同成形参数下TA17高温成形极限 |
5.3.1 不同温度的影响 |
5.3.2 不同应变速率的影响 |
5.3.3 不同微观组织的影响 |
5.3.4 不同摩擦系数的影响 |
5.4 高温成形极限经验公式的分析与建立 |
5.4.1 经验公式的建立 |
5.4.2 经验公式结果对比 |
5.5 本章小结 |
6 TA17钛合金板蒙皮零件冲压成形研究 |
6.1 蒙皮零件及成形结构 |
6.1.1 蒙皮零件 |
6.1.2 蒙皮零件冲压成形结构 |
6.2 TA17钛合金飞机蒙皮零件室温冲压成形 |
6.2.1 蒙皮零件有限元模型的建立 |
6.2.2 蒙皮零件室温冲压成形结果分析 |
6.3 TA17钛合金蒙皮零件热冲压成形 |
6.4 本章小结 |
7 结论 |
参考文献 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(5)基于单点渐进成形的伸长类翻边工艺性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的背景及意义 |
1.2 渐进成形工艺简介 |
1.2.1 渐进成形工艺的分类 |
1.2.2 渐进成形工艺的应用 |
1.3 渐进成形伸长类翻边工艺简介 |
1.3.1 翻边的分类 |
1.3.2 传统翻边成形方法 |
1.3.3 渐进成形翻边工艺简介 |
1.4 国内外研究现状 |
1.4.1 国外研究现状 |
1.4.2 国内研究现状 |
1.4.3 课题组研究现状 |
1.5 课题的主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第二章 渐进成形伸长类翻边的研究方法 |
2.1 渐进成形设备介绍 |
2.1.1 渐进成形机 |
2.1.2 成形工具头 |
2.1.3 成形辅助装置 |
2.2 有限元模型的建立 |
2.2.1 有限元软件的选择 |
2.2.2 三维建模 |
2.2.3 单元与模型选择 |
2.2.4 网格划分 |
2.2.5 接触条件与边界条件 |
2.2.6 路径设计与加载 |
2.2.7 后处理 |
2.3 本章小结 |
第三章 方形孔翻边渐进成形工艺性能的研究 |
3.1 渐进成形方形孔翻边预制方孔的设计 |
3.1.1 预制方孔设计 |
3.1.2 预制方孔圆角半径对方形孔翻边渐进成形工艺过程的影响 |
3.1.3 影响方形孔翻边渐进成形圆角区域成形性能的因素研究 |
3.1.4 理想预制方孔圆角半径公式 |
3.2 工具头直径对渐进成形方形孔翻边工艺性能的影响 |
3.2.1 工具头直径与局部应变的关系 |
3.2.2 不同工具头直径成形结果对比 |
3.3 工具头进给量对渐进成形方形孔翻边工艺性能的影响 |
3.3.1 不同进给量成形结果对比 |
3.3.2 板料厚度与合理进给量之间的关系 |
3.4 几何参数对渐进成形方形孔翻边工艺性能的影响 |
3.4.1 预制孔边长对成形结果的影响 |
3.4.2 矩形区域大小对成形结果的影响 |
3.5 本章小结 |
第四章 不同材料渐进成形圆孔翻边工艺性能研究 |
4.1 ST16 钢板渐进成形圆孔翻边工艺过程的研究 |
4.1.1 ST16 钢板简介 |
4.1.2 ST16 钢板渐进成形圆孔翻边的成形工艺性能试验 |
4.1.3 ST16 钢板渐进成形圆孔翻边试验结果与讨论 |
4.2 紫铜板渐进成形圆孔翻边工艺过程的研究 |
4.2.1 紫铜板简介 |
4.2.2 紫铜板渐进成形圆孔翻边的成形工艺性能试验 |
4.2.3 紫铜板渐进成形圆孔翻边试验结果与讨论 |
4.3 1060 铝板渐进成形圆孔翻边工艺过程的研究 |
4.3.1 1060 铝板简介 |
4.3.2 1060 铝板渐进成形圆孔翻边的成形工艺性能试验 |
4.3.3 1060 铝板渐进成形圆孔翻边试验结果与讨论 |
4.4 不同材料渐进成形圆孔翻边工艺过程对比分析 |
4.4.1 不同材料渐进成形圆孔翻边工艺过程的一致性与差异性 |
4.4.2 不同材料渐进成形工艺性能总结 |
4.5 本章小结 |
第五章 自适应控制渐进成形工艺性能研究 |
5.1 自适应控制螺旋线倾角渐进成形圆孔翻边工艺性能研究 |
5.1.1 螺旋线倾角与加载路径的关系 |
5.1.2 螺旋线倾角对成形结果的影响研究 |
5.1.3 利用螺旋线倾角的自适应控制渐进成形路径研究 |
5.2 自适应控制工具头进给速率渐进成形工艺性能研究 |
5.2.1 工具头进给速率对渐进成形圆孔翻边工艺过程的影响 |
5.2.2 利用工具头进给速率的自适应控制渐进成形路径研究 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 攻读硕士学位期间发表的论文 |
(6)基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 汽车门板研究背景分析 |
1.2 国内外对冲压参数的研究 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 金属板料成形理论及有限元理论 |
2.1 金属塑性成形理论 |
2.1.1 金属板料成形过程应力应变分析 |
2.1.2 板料拉深变形过程中常见的主要缺陷问题分析 |
2.2 板料冲压成形CAE分析理论 |
2.2.1 金属塑性屈服准则 |
2.2.2 应力应变的理论关系 |
2.2.3 CAE边界问题的处理 |
2.2.4 壳体单元的选择 |
2.3 Dynaform有限元软件简介 |
2.3.1 Dynaform软件概述 |
2.3.2 Dynaform软件金属板料冲压成形流程 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于Dynaform汽车门内板的冲压成形数值模拟 |
3.1 汽车门内板结构工艺分析与三维模型 |
3.2 基于Dynaform汽车门内板冲压成形的模拟 |
3.2.1 有限元网格模型的建立 |
3.2.2 模拟板材料参数的选择 |
3.2.3 冲压成形工艺主参数的设置 |
3.2.4 定义接触及摩擦的处理 |
3.2.5 拉延筋的设计 |
3.2.6 拉延工序分析设置 |
3.3 模拟结果分析 |
3.3.1 应力结果分析 |
3.3.2 应变结果分析 |
3.3.3 厚度结果分析 |
3.3.4 冲压成形极限图分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 冲压工艺参数对成形质量的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 压边力的影响分析 |
4.3 摩擦系数的影响分析 |
4.4 冲压速度的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 汽车门内板冲压成形工艺参数的优化 |
5.1 正交试验设计 |
5.1.1 正交试验设计简介 |
5.1.2 成形缺陷评价指标 |
5.2 汽车门内板冲压工艺参数的优化 |
5.2.1 汽车门内板的正交试验设计 |
5.2.2 汽车门内板正交实验结果与分析 |
5.3 优化结果 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 |
致谢 |
(7)复合织构模具对筒形件塑性成形影响的有限元模拟和试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 摩擦对塑性成形影响的研究现状 |
1.2.2 激光表面织构技术的研究现状 |
1.3 研究内容和研究意义 |
1.4 课题来源 |
第二章 筒形件塑性成形机理及塑性成形中的摩擦学机理 |
2.1 筒形件塑性成形机理 |
2.1.1 塑性成形中的物理分析 |
2.1.2 筒形件成形过程中的应力应变分析 |
2.1.3 筒形件的成形缺陷 |
2.2 筒形件塑性成形中的摩擦学机理 |
2.2.1 拉深成形中的摩擦特点 |
2.2.2 拉深成形中的摩擦模型 |
2.2.3 筒形件不同区域的摩擦特性分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 复合织构模具对筒形件塑性成形影响的数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 有限元软件介绍 |
3.3 摩擦系数对筒形件拉深成形的影响 |
3.3.1 有限元模型的建立 |
3.3.2 模拟方案与过程 |
3.3.3 模拟结果与分析 |
3.4 复合织构与无织构模具对筒形件成形的对比研究 |
3.4.1 有限元模型的建立 |
3.4.2 模拟方案与过程 |
3.4.3 模拟结果与分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 激光表面织构工艺试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 激光毛化工艺试验研究 |
4.2.1 试验设备 |
4.2.2 试验内容 |
4.2.3 试验结果与分析 |
4.3 激光微凹坑工艺试验研究 |
4.3.1 试验目的 |
4.3.2 试验步骤 |
4.3.3 试验结果与分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 复合织构模具对筒形件塑性成形影响的试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 成形设备与检测仪器 |
5.2.1 板料成形试验设备 |
5.2.2 检测仪器 |
5.3 试验方案 |
5.3.1 复合织构模具表面织构加工方案 |
5.3.2 板料拉深成形试验方案 |
5.3.3 筒形件检测方案 |
5.4 试验结果与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间发表的论文 |
(8)冲压件表面滑移线的实验与仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 滑移线问题研究概况 |
1.2.1 滑移线产生的机理 |
1.2.2 滑移线研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 板料冲压成形有限元理论 |
2.1 引言 |
2.2 求解方法 |
2.3 单元类型 |
2.4 材料模型 |
2.4.1 屈服准则 |
2.4.2 硬化模型 |
2.4.3 流动法则 |
2.4.4 应力应变关系 |
2.4.5 成形极限图 |
2.5 接触类型 |
2.6 网格划分 |
2.7 本章小结 |
3 基础力学性能试验 |
3.1 板料的冲压成形性能 |
3.2 实验设备 |
3.3 实验样件的制备 |
3.4 力-变形曲线获取实验 |
3.5 厚向异性系数值获取实验 |
3.6 本章小结 |
4 U形件实验及结果分析 |
4.1 实验模具设计 |
4.1.1 模具总装图 |
4.1.2 凹模圆角半径 |
4.1.3 拉延筋结构 |
4.2 实验设备 |
4.3 滑移线的评价方法 |
4.3.1 激光共聚焦显微镜 |
4.3.2 粗糙度测量 |
4.4 实验结果及分析 |
4.4.1 凹模圆角对滑移线的影响 |
4.4.2 拉延筋高度对滑移线的影响 |
4.4.3 轧制方向对滑移线的影响 |
4.5 本章小结 |
5 U型件表面滑移线仿真研究 |
5.1 引言 |
5.2 AutoForm软件介绍 |
5.3 仿真模型建立 |
5.4 仿真结果分析 |
5.4.1 AutoForm中滑移线的判定方法 |
5.4.2 凹模圆角对板料滑移线的影响的比较分析 |
5.4.3 拉延筋对板料滑移线的影响的比较分析 |
5.4.4 轧制方向对板料滑移线的影响的比较分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表论文情况 |
致谢 |
(9)AA5052板材多道次单点渐进成形加工路径研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 数控渐进成形技术的发展 |
1.3 数控渐进成形技术的研究现状 |
1.3.1 渐进成形研究进展 |
1.3.2 新型数控渐进成形工艺 |
1.3.3 数控渐进成形的应用 |
1.4 课题研究内容和意义 |
第二章 多道次单点渐进成形材料流动特性分析 |
2.1 数控渐进成形技术简介 |
2.1.1 渐进成形技术工艺分类及成形原理 |
2.1.2 多道次渐进成形工艺流程 |
2.2 多道次渐进成形的可行性分析 |
2.2.1 渐进成形制件壁厚变化规律 |
2.2.2 AA5052 板材的渐进成形极限角 |
2.2.3 单道次与多道次渐进成形应变的对比分析 |
2.3 多道次单点渐进成形材料流动特性试验 |
2.3.1 单道次与多道次渐进成形材料流动曲线的对比分析 |
2.3.2 成形工具运动方式对材料流动特性的影响 |
2.4 不同成形工具运动形式加工的半球形件 |
2.5 小结 |
第三章 成形道次和角度间隔对单点渐进成形影响的模拟分析 |
3.1 引言 |
3.2 多道次单点渐进成形影响因素研究方案 |
3.3 AA5052 板材拉伸试验 |
3.4 渐进成形有限元模型规划 |
3.4.1 网格单元选择 |
3.4.2 材料模型 |
3.4.3 成形工具轨迹加载 |
3.4.4 接触处理 |
3.4.5 接触面摩擦处理 |
3.5 单点渐进成形有限元模型的建立 |
3.6 数值模拟结果分析 |
3.6.1 成形道次n对成形结果的影响分析 |
3.6.2 道次角度间隔△α对成形结果的影响分析 |
3.7 小结 |
第四章 成形道次和角度间隔对单点渐进成形影响的试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 制件的单点渐进成形加工 |
4.3 试验结果分析 |
4.3.1 板材厚度分析 |
4.3.2 成形精度分析 |
4.4 小结 |
第五章 直壁件多道次渐进成形路径规划研究 |
5.1 引言 |
5.2 三种多道次渐进成形路径规划方法 |
5.3 多道次不同路径成形性能的定性分析 |
5.4 多道次成形路径方案的试验验证 |
5.4.1 直壁圆筒件多道次成形路径方案设计 |
5.4.2 直壁圆筒件的多道次渐进成形加工 |
5.4.3 不同成形方案的成形性能结果分析 |
5.4.4 不同成形方案下直壁圆筒件的壁厚分布 |
5.5 小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(10)基于混合硬化模型的多工序板料成形仿真技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究背景 |
1.2 金属板料成形仿真技术的发展 |
1.3 多工序板料成形仿真技术的国内外研究现状 |
1.3.1 多工序板料成形仿真中的材料模型 |
1.3.2 多工序板料成形仿真中的自动定位技术 |
1.3.3 多工序板料成形仿真中的回弹控制和回弹补偿 |
1.4 本文主要研究内容及章节安排 |
第二章 板料成形仿真中的材料模型 |
2.1 引言 |
2.2 板料成形仿真有限元基本理论 |
2.2.1 动力学平衡方程 |
2.2.2 物体构型及其描述 |
2.2.3 常用材料模型参数 |
2.3 屈服准则 |
2.3.1 .各向同性屈服准则 |
2.3.2 .Hill系列各向异性屈服准则 |
2.3.3 .Gotoh屈服准则 |
2.3.4 .Hosford各向异性屈服准则 |
2.4 材料流动法则 |
2.4.1 关联流动法则 |
2.4.2 非关联流动法则 |
2.5 材料硬化模型 |
2.5.1 各向同性硬化准则 |
2.5.2 各向异性硬化准则 |
2.6 本章小结 |
第三章 考虑应变路径影响的多工序混合硬化模型 |
3.1 引言 |
3.2 包辛格效应 |
3.2.1 包辛格效应形成机理 |
3.2.2 描述包辛格效应的硬化模型的基本框架 |
3.2.3 Y-U混合硬化模型 |
3.3 多工序混合硬化模型 |
3.3.1 屈服函数 |
3.3.2 硬化模型 |
3.3.3 加工硬化迟滞模型 |
3.4 多工序混合硬化模型实验验证 |
3.4.1 材料模型初始参数获取 |
3.4.2 材料模型参数优化 |
3.4.3 拉伸压缩实验装置 |
3.4.4 多轴向拉伸压缩实验过程 |
3.4.5 实验结果及分析 |
3.5 多工序混合硬化模型在LS-DYNA求解器中的实现 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于约束投影的多工序成形仿真自动定位方法 |
4.1 引言 |
4.2 多工序板料成形仿真中的定位 |
4.3 约束投影法 |
4.3.1 数值模拟多任务管理框架 |
4.3.2 网格偏置 |
4.3.3 网格投影碰撞检测 |
4.3.4 网格层次包围盒 |
4.4 多工序板料成形自动定位算法的实现 |
4.4.1 整体工作流程 |
4.4.2 工具初始定位 |
4.4.3 工具定位自动调整 |
4.4.4 多工序成形自动定位算法验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于自适应补偿系数的多工序回弹补偿方法 |
5.1 引言 |
5.2 板料成形的回弹及回弹补偿技术 |
5.2.1 板料成形仿真回弹计算 |
5.2.2 板料成形回弹补偿计算 |
5.3 多工序成形回弹补偿算法的实现 |
5.3.1 回弹偏差定义 |
5.3.2 回弹补偿系数 |
5.3.3 自适应补偿系数 |
5.3.4 多工序成形过程中的回弹补偿算法 |
5.4 多工序成形回弹补偿算法验证 |
5.4.1 多工序成形过程的仿真 |
5.4.2 自适应补偿系数的回弹补偿仿真过程 |
5.4.3 仿真结果分析与讨论 |
5.5 本章小结 |
第六章 汽车钣金件多工序成形仿真 |
6.1 引言 |
6.2 汽车钣金件成形多工序成形工艺 |
6.3 汽车钣金件多工序成形仿真的设置 |
6.3.1 汽车钣金件成形仿真流程 |
6.3.2 汽车钣金件多工序成形仿真的自动设置 |
6.4 某车型A柱多工序成形工艺分析 |
6.5 某车型A柱多工序成形仿真应用实例 |
6.5.1 多工序混合硬化模型 |
6.5.2 A柱多工序成形的自动定位 |
6.5.3 A柱多工序成形的回弹补偿 |
6.6 某车型A柱多工序成形结果分析 |
6.7 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 未来研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间研究成果 |
四、激光冲压金属板料成形的研究(论文参考文献)
- [1]镁合金板料温热液体介质辅助支撑渐进成形方法研究[D]. 史鹏涛. 西安理工大学, 2020(01)
- [2]切边对多点成形件回弹变形规律的研究[D]. 刘英男. 吉林大学, 2020(08)
- [3]船体外板方形压头冷压成形回弹补偿控制研究[D]. 姜宇超. 大连海事大学, 2020(01)
- [4]TA17钛合金板微观组织与成形性能研究[D]. 闫宾. 北京科技大学, 2020(01)
- [5]基于单点渐进成形的伸长类翻边工艺性能研究[D]. 顾仲. 东南大学, 2020(01)
- [6]基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化[D]. 谢江怀. 广东工业大学, 2020(06)
- [7]复合织构模具对筒形件塑性成形影响的有限元模拟和试验研究[D]. 何梦虎. 江苏大学, 2020
- [8]冲压件表面滑移线的实验与仿真研究[D]. 谢延昊. 大连理工大学, 2019(02)
- [9]AA5052板材多道次单点渐进成形加工路径研究[D]. 刘秀. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [10]基于混合硬化模型的多工序板料成形仿真技术研究[D]. 陈江. 南京航空航天大学, 2019(09)