筒形件拉深时壁厚变化规律的研究

《筒形件拉深时壁厚变化规律的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、（申请工学硕士学位论文）筒形件拉深时壁厚变化规律的研究培养单位：材料科学与工程学院学科专业：材料加工工程研究生：邓富敏指导教师：程培元副教授2014年05月万方数据分类号密级UDC学校代码10497学位论文题目筒形件拉深时壁厚变化规律的研究英文ResearchonThicknessVariationofCylindricalPartsin题目DeepDrawingProcessing研究生姓名邓富敏指导教师姓名程培元职称副教授学位硕士单位名称材料科学与工程学院邮编430070副指导教师姓名职称单位名称邮编申请学位级别硕士学科专业名称材料加工工程论文

2、提交日期2014.5论文答辩日期2014.5.24学位授予单位武汉理工大学学位授予日期答辩委员会主席黄尚宇评阅人胡建华朱兴元万方数据2014年05月万方数据武汉理工大学硕士学位论文独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大

3、学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。（保密的论文在解密后应遵守此规定）研究生（签名）：导师（签名）：日期万方数据武汉理工大学硕士学位论文摘要在拉深成形过程中存在毛坯厚度发生变化的现象，但大部分薄板拉深件的工艺设计都不会考虑毛坯的厚度变化，这并不意味着

4、厚度变化对零件没有意义。事实上厚度变化率是反应塑性变形程度的最直观参数，但受限于非边缘区的厚度难以测量，使得这一参数的实际意义大打折扣。对薄板零件而言，壁厚是影响零件强度，密闭性及承压能力的重要指标，设计师们并非不想控制产品的厚度变化，而是缺乏直观的工具——目前学术界仅就拉深件各力学区域内的壁厚变化趋势达成一致，没有定量性的结论或公式出现。本文拟从有限元实验和理论计算两条线路，对圆筒形拉深件在成形过程中毛坯的厚度变化规律予以研究，绘制零件的壁厚变化曲线。有限元实验方面使用计算机模拟实验代替了成本高昂且周期过长的实物实验。模型的搭建基于LS-DYNA

5、有限元求解器，选用DYNAFORM作为前处理程序，并适当修改文件使得模型更为贴合实验要求。数据处理阶段，基于MATLAB语言编写的诸多程序有效实现了数据的读取，分类，筛选等，并自动绘制壁厚变化曲线，避免了大量的人工操作。最后依托MATLAB数学工具箱，对曲线进行分段拟合分析，得出具有普适性的拟合代数式，总结得到基本规律。理论路线则是从变形时的金属流动着手，分析不同区域的毛坯厚度之间的潜在联系，建立简化的流动模型，使得终成型零件的壁厚与变形过程中凸缘平面的壁厚相对应，从而将复杂的增量形变问题转变成静力平衡问题。当在凸缘平面的主应力平衡微分方程中引入厚

6、度参量后，不可避免地导致了未知变量的膨胀，为此继续引入伊留申公设等，成功建立起八元微分代数方程组，并实现了方程数量和未知变量个数的平衡。方程组的求解通过MATLAB数值计算功能实现，在成功求得毛坯厚度的数值解后，得到理论的厚度变化曲线也是水到渠成的事情。继续对比实验曲线和理论计算曲线，则可发现并修正所建立模型的不足之处。关键词：拉深；壁厚变化；LS-DYNA；MATLAB；数值计算。I万方数据武汉理工大学硕士学位论文AbstractIntheprocessofdeepdrawingforming,thethicknessofworkblankcha

7、nges.However,mostdesignsofsheetsformingdon’ttakethethicknessvariationofworkblankintoaccount,whichdoesn’tmeanthatthevariationofthicknesshasnoinfluenceonthequalityofpart.Infact,thevariationrateofblankthicknessisoneofthemostdirectparametertoscaleplasticdeformationdegree.Butaccoun

8、tingtothedifficultyinmeasuringthethicknessofnon-fringe-area,t