液晶电视背板冲压成形关键工艺研究

摘要

本课题项目基于江苏毅昌科技有限公司液晶电视背板冲压生产中两个工艺问题:铝背板抽牙攻丝后，孔内产生毛削，孔口有毛刺堆积现象，脱落后造成电路板短路，液晶显示屏出现斑点等，反修率极高，造成严重的时间浪费和经济损失;钢板在经过冲压过程后，板料受力产生扭曲和变形，回弹严重，轻触减薄严重处会有弹跳现象，造成产品尺寸很难控制、装配困难。
　　针对挤压螺纹产生毛刺的问题，课题对生产现场螺纹加工过程进行了仔细的了解，在研究挤压螺纹成形机理的基础上，提出了一系列可能引起毛刺的原因及其解决办法，并利用刚塑性有限元软件DEFORM-3D对内螺纹冷挤压成形过程进行了数值模拟，找到合理的工艺参数，调整模具结构后对模拟得到的参数进行试验研究，从而最终解决此类生产问题;关于板料产生扭曲和弹跳变形，作者通过理论分析及有限元计算机模拟仿真等方法，在研究其发生此类工艺问题的原因的基础上，提出解决该工艺问题的具体有效措施，进而解决该类工艺问题。
　　本文完成的主要工作及取得的成果如下:
　　(1)针对挤压丝锥的几何特点，在弹塑性变形的理论基础上分析了内螺纹冷挤压的成形过程，并对成形过程中各个区段的变形特点进行了仔细的探讨，分析了影响内螺纹成形质量的因素，为后续成形工艺参数的研究提供了理论依据。
　　(2)通过在生产线上对铝背板冲压成形工序的详细了解，及对丝锥挤压螺纹孔产生毛刺现象的认真观察，对比分析了抽牙后在同样的挤压转速和底孔直径下，铝背板产生毛刺，而低碳钢板无毛刺产生的原因，考虑抽牙的质量、底孔直径、挤压转速、润滑油、模具冲头、材料性能、挤压丝锥形状等工艺参数的影响，拟定初步的解决方案。
　　(3)在刚（粘）塑性有限元理论的基础上，采用有限元软件DEFORM-3D对内螺纹冷挤压成形过程进行了数值模拟，再现了内螺纹冷挤压成形过程，并把模拟结果与真实情况相对比，验证了模拟的准确性，参照模拟结果分析了不同的挤压转速和底孔直径对螺纹成形质量的影响，从而得到不同组合参数的影响规律，为后续试验提供了依据。
　　(4)参照分析和模拟得到的结果，通过试验考查不同的参数对挤压螺纹成形质量的影响，整理并确定最优的工艺参数，从根本上解决毛刺问题。
　　(5)针对低碳钢板冲压后，板料回弹和翘曲现象，运用dynaform软件对板料冲压过程进行数值模拟，观察板材上受力分布状况，分析板料回弹和扭曲变形的原因，在不影响装配的前提下，调整板料结构，完善冲压成形工艺参数，并布置合理的加强筋，使板料受力分布合理，减少翘曲和回弹现象。

目录

摘要

注释表

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 螺纹加工方法简介

1．3 液晶电视背板内螺纹加工过程简介

1．4 内螺纹挤压成形的优点及研究概况

1．5 内螺纹数值模拟技术的研究进展

1．6 主要研究内容

第二章 内螺纹冷挤压成形过程及其影响因素研究

2．1 挤压内螺纹的成形机理

2．1．1 内螺纹冷挤压的理论基础

2．1．2 内螺纹冷挤压成形过程分析

2．1．3 挤压变形区力学分析

2．2 内螺纹冷挤压成形过程影响因素

2．2．1 挤压工件材料的性能要求

2．2．2 挤压工件的预制底孔直径尺寸

2．2．3 挤压速度的影响

2．2．4 冷却润滑液的选择

2．3 本章小结

第三章 内螺纹挤压攻丝工艺缺陷及其影响因素分析

3．1 液晶电视背板工艺流程与攻牙机简介

3．1．1 液晶背板生产工艺过程简介

3．1．2 雷神攻牙机简介

3．2 46寸铝背板螺纹挤压加工问题描述

3．3 影响46寸铝背板螺纹成形工艺因素分析

3．4 本章小结

第四章 内螺纹冷挤压成形过程数值模拟分析

4．1 刚粘塑性有限元法的理论基础

4．1．1 刚粘塑性材料的流动基本方程

4．1．2 刚粘塑性有限元处理的几个问题

4．2 有限元软件DEFORM-3D介绍

4．2．1 DEFORM软件的特点

4．2．2 DEFORM软件的模块结构

4．3 内螺纹冷挤压数值模拟参数设置

4．4 内螺纹冷挤压模拟结果及分析

4．4．1 内螺纹冷挤压成形过程

4．4．2 成形过程中的材料流动

4．4．3 模拟结果分析

4．5 本章小结

第五章 铝背板螺纹孔挤压成形试验

5．1 铝背板螺纹孔成形试验

5．2 试验结果对比

5．3 本章小结

第六章 液晶电视背板冲压成形的回弹及变形控制研究

6．1 液晶电视背板冲压缺陷描述

6．2 背板冲压成形过程数值模拟

6．2．1 背板冲压成形模拟思路

6．2．2 零件结构分析及参数设置

6．2．3 回弹设置

6．2．4 模拟结果分析

6．2．5 回弹模拟分析

6．2．6 回弹控制

6．2．7 背板冲压试验

6．3 本章小结

第七章 总结

参考文献

致谢