无压边厚板成形模拟及其工业应用

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1、武汉理‘I：人学硕十学位论文摘要随着精冲技术与d'fHJ隙冲裁的发展，厚板件已广泛应用于汽车、摩托车、轻一【：机械等领域。目前对于精冲的研究较为多，但对于无压边厚板成形件的研究则较少，因此，有必要对该类无压边厚板件成形进行相关研究。无压边厚板件的翻边、弯曲等工艺在厚板成形中较为常见，都是无压边厚板成形中的典型工艺。目前，针对厚板成形方面的理论研究不多，对无压边厚板成形的研究则几乎没有涉及。本文采用商用有限元软件Deform3D主要模拟了倒档臂支架成形，力图找到合适的数值模拟模型和方法来分析该类厚板件的成形，从而分析无压边厚板成形过程中网格畸变与金属流动状态，研究无压边厚板成形过程中

2、的等效应力、等效应变及静水应力的分布状态，进而揭示无压边厚板成形的成形特点。从工业应用的角度出发，在保证计算精度的情况下，选择了合适的网格密度，保证了设计及运算效率，提出了的毛坯展开尺寸修改办法。针对无压边厚板成形兼有传统板料成形与体积成形的特点，应用刚塑性有限元法得到了不同冲压速度下与不同摩擦模型条件下的成形结果。设计模具进行工艺试验，通过数值模拟分析与实验分析对比找到了合适的摩擦模型，验证了有限元模拟分析无压边厚板成形的准确性：基于实验结果、数值模拟结果及不同的裂纹预测方法，运用断裂准则预测裂纹的产生位置，运用数值模拟方法预测起皱位置，对无压边厚板件成形工艺提供了相对完整的数值

3、模拟分析方法。通过该数值模拟方法指导工艺试验试制成功倒档臂支架，并成功应用于其它同类产品及相关复合工艺产品的分析，从而大大提高了该类产品的设计开发效率。关键词：厚板成形，无压边，刚塑性有限元法，缺陷预测武汉理I：人’譬硕十。学位论文AbstractWiththedevelopmentoffine—blankingandsmallclearanceblanking，thishasbeenwidelyusedinmanyfieldssuchasautomobile，motorbike，lightindustrymachine．Wecanseesomeassociatedresearch

4、onfine—blanking，butresearchesonthicksheetpartswithoutblankholdercanberarelyseen．Soitisnecessarytodosomeresearchaboutthicksheetpartswithoutblankholder．Intheformingofthicksheetparts，typicalprocesssuchasbendingandflangingofthicksheetpartswithoutblankholderareverycommon．Nowadays，therearefewtheorie

5、saboutformingofthicksheetparts；therearenoresearchesaboutthicksheetpartswithoutblankholder．CommercialFEMsoftwareisusedinthispapertosimulatetheformingofreversegearshiftarmbracket；wetrytofindasuitablesimulationmodelandproperFEMtosimulatethiskindofthicksheetparts．Meshdistortionandmaterialflowfield

6、oftheprocessarediscussed；effectivestress，effectivestrainandhydrostaticstressareanalyzed．Withthegoalofindustrialapplication，wesetupamodel，trytoenhancedesignandcalculationefficiencyandassureitsprecisionbypropergriddensityatthesametime，accordinglymodificationsaboutblanksizeareproposed．Thicksheetp

7、artswithoutblankholderhavethefeaturesofbothtraditionalsheetformingandvolumedeformation，rigidplasticFEMisusedtoanalyzetheeffectsofpunchvelocityanddifferentFEMfrictionmodel．Moldisdesignedforexperiments．Withthecomparisonofsimulationandexpe