离合器传动片自动成形模具设计及回弹仿真预测的研究

摘要

传动片作为离合器盖总成中的重要零件，其成形高度会影响压盘的分离以及离合器盖总成的装配厚度尺寸，而板料回弹会影响传动片的成形高度。回弹过程因其涉及几何非线性、材料非线性以及接触非线性而变得较为复杂，回弹值则与材料性能、工艺条件以及模具几何形状等因素密切相关，因而板料弯曲成形中的回弹问题引起了广泛关注。对板料的回弹进行精确的预测是控制板料回弹的前提，为了缩短模具的设计开发周期以及减少模具的修模次数，应用有限元模拟技术指导模具设计，可显著降低生产成本和提高企业的市场竞争力。
　　本文利用有限元软件DYNAFORM对料厚为1.2 mm的CK75（高强度弹簧钢）离合器传动片的弯曲成形回弹过程进行有限元模拟，研究了板料厚度、模具间隙、冲压速度以及弯曲角度对离合器传动片成形高度的影响，并设计离合器传动片自动成形模具，对有限元模拟的结果进行实验验证，论文主要研究工作如下:
　　(1)分析了板料弯曲回弹的基础理论，阐述了板料回弹的影响因素及其控制方法，分析了离合器传动片回弹前与回弹后的应力状态，指出传动片回弹后残余应力的释放为传动片回弹的重要原因。
　　(2)利用有限元模拟的方法研究板料厚度、模具间隙、冲压速度以及弯曲角度与离合器传动片成形高度之间的关系，并设计离合器传动片自动成形模具，用来验证了板料厚度、模具间隙以及弯曲角度对传动片成形高度的影响。此外，离合器传动片自动成形模具的应用将传动片的产量提高2.94倍。
　　(3)运用正交试验设计方法模拟不同工艺参数组合下的离合器传动片回弹过程，通过对离合器传动片正交试验结果的方差分析得出板料厚度对传动片成形高度具有显著的影响，而通过极差分析确定各因素对试验结果影响的顺序为:板料厚度、模具间隙、弯曲角度、冲压速度，并且通过因素与指标的关系图给出了最优的离合器传动片弯曲成形工艺方案。
　　(4)利用BP神经网络对离合器传动片的弯曲成形高度进行预测，其过程涉及BP神经网络的结构设计、网络训练及网络测试。测试结果表明BP神经网络可以有效的应用于离合器传动片弯曲成形高度的预测，从而为模具的设计提供了重要支持。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景

1．2 板料回弹的国内外研究现状

1．2．1 板料回弹的国外研究现状

1．2．2 板料回弹的国内研究现状

1．3 课题研究的意义与主要研究内容

1．3．1 课题的研究意义

1．3．2 课题的主要研究内容

1．4 本章小结

第二章 板料弯曲回弹及其有限元模拟的理论基础

2．1 引言

2．2 板料弯曲回弹的理论基础

2．2．1 弯曲回弹的理论

2．2．2 弯曲回弹的影响因素

2．2．3 减小弯曲回弹的措施

2．3 板料回弹有限元模拟的理论基础

2．3．1 DYNAFORM有限元软件介绍

2．3．2 板料弯曲回弹的分析过程

2．3．3 板料弯曲成形有限元模拟的关键技术

2．4 本章小结

第三章 离合器传动片自动成形模具的设计

3．1 引言

3．2 离合器传动片零件工艺分析

3．3 离合器传动片自动成形模具的设计

3．3．1 凸模与凹模的设计

3．3．2 链板的设计

3．3．3 压板的设计

3．3．4 定位装置的设计

3．3．5 辅助零件的设计

3．4 离合器传动片自动成形模具的工作原理

3．5 本章小结

第四章 离合器传动片回弹的有限元模拟及实验研究

4．1 引言

4．2 离合器传动片弯曲回弹的有限元模型

4．2．1 几何模型

4．2．2 材料模型

4．3 离合器传动片弯曲回弹的模拟结果分析

4．3．1 材料流动及应力分析

4．3．2 板料厚度与成形高度的关系

4．3．3 模具间隙与成形高度的关系

4．3．4 冲压速度与成形高度的关系

4．3．5 弯曲角度与成形高度的关系

4．4 离合器传动片弯曲回弹的实验研究

4．4．1 实验模具

4．4．2 实验设备

4．4．3 实验结果分析

4．5 基于正交试验的离合器传动片成形回弹高度分析

4．5．1 试验指标的确定

4．5．2 影响因素以及水平的确定

4．5．3 正交表的选择以及正交试验的模拟

4．5．4 正交试验结果的分析

4．6 本章小结

第五章 离合器传动片回弹仿真预测的研究

5．1 引言

5．2 基于BP神经网络的离合器传动片回弹仿真预测

5．2．1 BP神经网络的结构设计

5．2．2 BP神经网络的训练

5．2．3 BP神经网络的测试

5．3 本章小结

第六章 研究总结与展望

6．1 研究总结

6．2 展望

参考文献

致谢

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