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简析夹钳板材柔性拉伸成形与其数值模拟

收藏本文 2024-04-05 点赞:21911 浏览:96846 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:柔性拉形工艺是一种新型的板材成形工艺,采取了柔性夹钳和多点模具技术。柔性夹钳是指把传统的整体夹钳离散成多个小夹钳,拉形时可以转变夹持区的板料形状,实现板料更好的贴模。多点模具由一系列排列规则、高度可调的基本体构成,具有重构性。采取这种工艺成形的工件质量好、精度高,由此在实际生产中,柔性拉形工艺被广泛运用。本论文建立了球形件和马鞍件的柔性拉形有限元模型。运用数值模拟的策略,探讨了夹钳柔性化程度、布置方式以及夹钳拉力对拉形的影响。夹钳柔性化程度是指夹钳数量的变化,探讨表明夹钳柔性化越高,成形区的板料厚度变化越均匀;采取不同夹钳布置方式的拉形分为两边对拉和四边拉形,当夹钳被平均布置在板料四边时,板料各边的受力情况相同,成形件的应力应变分布更加均匀;适当的增加夹钳拉力可以推动板料内部的金属流动,提升工件的成形质量。本论文还选取了79度、83度和89度聚氨酯材料作为弹性垫材料,探讨不同硬度聚氨酯材料对拉形件质量的影响,探讨表明79度聚氨酯作为弹性垫材料成形效果更佳;同时对采取不同厚度弹性垫的球形件进行了数值模拟,探讨弹性垫厚度对板料压痕缺陷的抑制效果。随着弹性垫的厚度增加,成形件的压痕现象逐渐减少,当弹性垫厚度达到30mm时,压痕完全消失。关键词:塑性加工论文拉伸成形论文柔性夹钳论文弹性垫论文数值模拟论文

    提要4-7

    第1章 绪论7-20

    1.1 引言7

    1.2 板材成形工艺7-12

    1.2.1 激光成形7-8

    1.2.2 电磁成形8-9

    1.2.3 水火弯板成形9

    1.2.4 喷丸成形9-10

    1.2.5 渐进成形10-11

    1.2.6 多点成形11-12

    1.3 拉形工艺12-13

    1.4 柔性拉形工艺13-17

    1.4.1 柔性拉形工艺的优点及其设备13-14

    1.4.2 多点模具中的基本体14

    1.4.3 拉形中的弹性垫14-15

    1.4.4 柔性夹钳15-16

    1.4.5 柔性拉形中的缺陷16-17

    1.5 拉形数值模拟的进展近况17-18

    1.6 选题作用18

    1.7 主要探讨内容18-19

    1.8 小结19-20

    第2章 有限元论述基础20-30

    2.1 引言20

    2.2 动力显式算法20-23

    2.2.1 虚功原理20-21

    2.2.2 动力浅析的有限元方程21-23

    2.3 壳单元23-27

    2.3.1 壳单元23-25

    2.3.2 减缩积分和沙漏制约25-27

    2.4 边界条件27-28

    2.4.1 接触的处理策略27

    2.4.2 摩擦模型27-28

    2.5 ABAQUS 软件介绍28-29

    2.6 小结29-30

    第3章 夹钳参数对拉形的影响30-46

    3.1 引言30

    3.2 柔性拉形有限元模型的建立30-33

    3.2.1 材料的选择30-31

    3.2.2 曲面构型软件31-32

    3.2.3 网格划分32-33

    3.3 夹钳柔性化程度对拉形的影响33-38

    3.4 夹钳布置方式对拉形的影响38-42

    3.5 夹钳拉力对拉形的影响42-44

    3.6 小结44-46

    第4章 弹性垫参数对拉形的影响46-53

    4.1 引言46

    4.2 弹性垫材料对拉形的影响46-49

    4.3 弹性垫厚度对拉形的影响49-52

    4.4 小结52-53

    第5章 结论与展望53-55

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