拉深-胀形类零件成形条件对成形极限的影响研究

摘要

金属材料是现代文明的基础,塑性加工技术是人类历史上一种最为久远的制造方式。随着冲压技术的快速发展及其应用范围的不断扩大,拉深工艺和胀形工艺凭其各自独有的特点,在冲压生产中发挥着举足轻重的作用。　　但是,许多零件的成形不完全是拉深,也不完全是胀形,而是表现为拉胀结合的成形性质。同时在拉胀结合成形方面目前缺少这方面的较深入一点的研究与相关成形极限理论、数表和公式。围绕着这一问题,本文在综合借鉴了大量技术资料的基础上,主要以球底直筒形零件拉深作为研究对象,结合理论分析、物理试验和数值模拟分析,探讨了压边力、润滑条件、板料厚度、变形速度、凹模圆角等因素对拉胀成形极限的影响规律;并以某企业生产的离心器盖为例,对其局部凸包的拉胀成形问题作了进一步研究,取得了较好的工程应用效果;提出了计算成形过程中有拉胀成形性质的该类零件的方法。　　具体作了以下方面的研究工作:　　1.理论上分析了半球形件、球底筒形件和圆筒形件在拉深成形过程中的应力应变状态。　　2.运用LS-DYNAFORM软件模拟了带凸缘球底筒形件和圆筒形件的拉深成形,分析了压边力、润滑条件、速度条件、板料厚度、凹模圆角半径、不同材料对其成形极限的影响规律。　　3.选取普通钢板St14和不锈钢板0Cr18Ni9,利用物理试验的方法,分析了压边力、润滑条件、凹模圆角半径、不同材料对带凸缘球底筒形件球形底部应变的影响规律。　　4.运用理论分析、数值模拟和数值拟合的方法,推导了带凸缘球底筒形件在不同成形条件下成形极限高度的计算公式。　　5.将推导出的公式,用于分析计算离心器盖零件局部凸包的成形。　　本项研究工作,可望弥补拉胀成形方面理论研究的不足,对丰富冲压工艺理论,提高冲压件的质量等方面有一定的学术意义及工程意义,该项研究成果可以作为工程技术人员的设计参考资料。

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第一章 绪论

1.1 引言

1.2 金属板料冲压加工的分类和机理

1.3 课题研究的背景及意义

第二章 理论分析

2.1 引言

2.2理论分析假设

2.3半球形零件的拉深

2.4球底直筒形件的拉深

2.5圆筒形件的拉深

2.6本章小结

第三章 数值模拟

3.1 引言

3.2 有限元模型

3.3 压边力的影响

3.4润滑条件的影响

3.5速度条件的影响

3.6板料厚度的影响

3.7凹模圆角半径的影响

3.8不同成形件底部形状的影响

3.9本章小结

第四章 物理试验分析

4.1 引言

4.2试验方案、模具设计及试验条件

4.3 球底直筒形件拉深

4.4 带凸缘球底筒形件极限拉深高度的计算

4.5工程实例

4.6本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果