基于数值模拟的板料翻边成形回弹研究

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1、重庆大学硕士学位论文基于数值模拟的板料翻边成形回弹研究姓名：罗征志申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：周杰20050501重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要近年来出于安全性经济性和环保考虑车身轻量化逐渐成为汽车(尤其是轿车)工业发展的趋势之一高强度薄钢板与铝合金薄板在汽车车身制造领域中得到大量应用高强度钢与铝合金钢的机械性能和普通低碳钢有很大差异导致由这两类材料冲压而成的汽车覆盖件的回弹量远大于使用普通低碳钢板的冲压件使得回弹问题更加突出汽车冲压件的回弹直接影响零件的装配部件的总体结构性能和外

2、观效果因此回弹问题是当前金属板料成形研究领域的难点热点问题而翻边回弹问题由于其成形过程中金属的变形行为非常复杂理论分析困难因此国内外对于该问题的研究比较少随着计算机技术的迅速发展和有限元理论的日趋成熟计算机模拟仿真法在板料成形分析中的应用越来越广这种方法可以较精确地模拟分析几何非线性材料非线性和边界条件非线性为一体的板料翻边成形及其回弹本文针对目前科研和生产中的问题使用有限元模拟仿真软件MSC.Marc/Mentat和eta-Dynaform对翻边成形过程及回弹变形进行了分析本论文在综合查阅消化了大量

3、国内外技术资料的基础上对翻边成形及其回弹进行了研究首先分析了翻边成形的变形特点和回弹进而分析了回弹产生的原因其次对有限元理论基础和计算机仿真软件MSC.Marc/Mentat和eta-Dynaform作了简要介绍然后运用MSC.Marc/Mentat在二维状态下对圆孔翻边成形过程及其回弹进行了模拟分析重点分析了模具工艺参数如凸凹模间隙凸模圆角和凹模圆角对翻边回弹的影响明确了它们的影响规律随后用eta-Dynaform软件在三维状态下分析了压边力摩擦系数和材料对翻边回弹的影响并得到了这些因素对翻边回弹影

4、响的基本规律同时分析了不同材料在翻边成形和回弹变形时的内能变化情况最后用得到的回弹基本规律分析生产实际中的翻边零件的回弹缺陷验证了模拟分析得到的回弹规律与实际回弹情况基本相符本文使用有限元模拟仿真法对圆孔翻边成形及其回弹的分析所得到的结论对同类产品回弹分析和生产有较为普遍的指导和参考意义关键词圆孔翻边翻边回弹FEM模拟工艺参数I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTInrecentyears,inconsiderationofthesecurity,economicalefficiency,an

5、denvironmentalprotection,thelight-weightingofautomobilebodywereevolveastheoneofthetrendoftheindustrialdevelopment,highstrengthofsheetmetalandthealuminumalloysheetmetalwereapplybroadlyintheautomobilebody.Themechanicalpropertyofhighstrengthofsteelandtheal

6、uminumalloywasdifferentwiththeordinarylowcarbonsteel.Thatleadsthespringbackofthecovering-partsoftheautomobilewhichwerestampedwiththesetwomaterialswasgreaterthanthatoftheordinarylowcarbonsteel.Sothespringbackissuesismuchmoreserious.Thespringbackofthepart

7、scanstraightlyaffecttheassemble,thestructuralpropertiesofthegeneralparts,andtheappearance.So,thespringbackissuesisdifficultlyandheatedlyinthesheetmetalformingfieldnow.Especiallyinthespringbackofflangingfield,theflowofmetalintheflangingformingprocesswere

8、verycomplex,andthetheoreticalanalysiswasdifficulttoo.So,thestudyonthisissuewasrelativelyfewbothhereandabroad.WiththedevelopmentofcomputertechnologyandFEMtheory,FEMhavebeenpopularlyusedintheanalysisofsheetmetalforming.Themethodcan