solidworks镁合金三棱盒拉深成形有限元分析与工艺研究(2)
4.1 板料参数对三棱盒拉深成形的影响 15
4.2 模具圆角对三棱盒拉深成形的影响 17
4.3 压边力对三棱盒拉深成形的影响 18
4.4 冲压速度对三棱盒拉深成形的影响 25
4.5 模具间隙对三棱盒拉深成形的影响 27
4.6 本章总结 28
5 三棱盒拉深成形正交试验 30
5.1 正交试验方案和数据 30
5.2 正交试验数据分析 32
5.3 正交试验结论和验证 35
结 论 38
致 谢 39
参考文献40
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
21世纪以来,我国的经济发展相当迅速,市场上的机械加工产品多不胜数而且奇形怪状，冲压成形的产品也随之日益增多，这使得冲压技术也有了突破性进步,现在的冲压技术能够生产出传统的锻造、切削等加工方法难以加工出来的产品,利用不同的板料还能生产出各种花样的冲压件。板材的冲压成形是指，板材在固态下具有塑性，通过模具和外力的作用，使板材成形为所需零件的一种新型加工方法[1]。与切削加工等传统方法相比，板料的塑性成形不但具有更高的效率，而且能够使板料获得更高的利用率以及材料的使用性能[2]。冷冲压过程会使毛坯材料在拉深成形过程中发生冷作硬化的物理变化,从而使材料的强度得到提高和增强,因此在汽车、航空、电器行业以及国防等工业中的应用越来越广泛[3]。如果通过某种工艺方法使得板料通过冲压形成的零件能代替切削、铸造或者锻造出来的零件,那么就能对经济的发展做出相当有意义的贡献[4]。
在实际的生产过程中,冲压成形工件大多数是非轴对称的复杂形状工件，而且，在板料的成形过程中的变形一般是复杂多样的，从多方面影响着板料的成形。近些年来,我国在板料的成形性能上所做的研究也取得了惊人的成果,在能够实现对轴对称工件的拉深成形进行控制的同时，对形状复杂的非轴对称形件拉深成形技术的研究也有了一定的进展[3]。从相关的文献来看,目前对多棱盒拉深成形的研究已经有了一定的技术和经验，矩形盒的拉深较典型,也有比较成熟的相关理论研究和定量分析[5-6]。三棱盒相对来说没那么常见,但在实际日常生活中也应用颇多，比如化妆品包装盒、巧克力包装盒以及用于工业用途的三棱盒等，如图1.1所示，这些都是拉深成形件。但是目前仅有很少的资料是对三棱盒拉深成形技术的研究,说明三棱盒拉深成形的理论还没有达到成熟的阶段，实际生产中对三棱盒的拉深成形基本是以方形盒形件的理论作为参考，外加“试试看”的经验方法,这种生产方法是不能够满足现如今追求高速、高精度、现代化和智能化的生产要求的。
图1.1 三棱盒的应用
本课题选取简单的不规则形件——难成形镁合金三棱盒作为研究对象，在生产过程中，由于存在复杂的难成形非对称的复杂拉深四棱锥盒件，其拉深工序件厚度容易出现严重不均匀，针对智能数控冲压机床对压边力控制的要求，借助CAE手段，通过改变工艺参数，通过试验进行非对称的复杂拉深盒形件的成形性能的有限元分析仿真优化，探讨非对称的复杂拉深盒件冲压成形工艺。
1.2 多棱盒拉深成形发展现状
1.3 主要研究内容
本文以简单的不规则形件——难成形镁合金三棱盒作为研究对象，通过理论分析和有限元模拟仿真的方法进行冲压成形实验，分析可能影响三棱盒拉深成形的各种因素，探究三棱盒在拉深成形过程中的最大减薄率、最大增厚率、最大应变和最小应变、材料流动性以及材料厚度等数据的变化趋势，对三棱盒拉深成形中的主要缺陷：起皱和拉裂进行针对性的试验，探讨了控制起皱和拉裂的有效措施，提出了三棱盒拉深成形的最优参数组合方案。
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