1610.镁合金薄板成形过程有限元模拟——镁合金筒形件拉深成形过程的数值模拟 论文正文

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1、本科生毕业论文毕业论文镁合金薄板成形过程有限元模拟——镁合金筒形件拉深成形过程的数值模拟MagnesiumAlloySheetFormingprocessfiniteelementmodeling——NumericalsimulationofFormingprocessduringDeepDrawingofBarrelTypePieceMagnesiumAlloy专业：机械设计制造及其自动化班级学号：学生姓名：指导教师：二〇〇八年六月58本科生毕业论文摘要冲压工艺在现代制造业中，特别是汽车、摩托车、轻工、家电和电器仪表行业应用非常广泛，是目前材料成形及模具

2、技术领域最热门的工艺方法之一。变形镁合金在以上领域的应用越来越广泛。本文主要研究镁合金筒形件拉深成形过程的数值模拟。近年来，随着计算机技术和有限元分析技术的飞速发展，金属板料冲压成型过程的计算机模拟技术正逐渐从实验研究走向实际生产。本文主要阐述了怎样利用有限元软件DYNAFORM，对镁合金筒形零件在冲压过程中出现的缺陷问题进行数值模拟及实验研究，分析了不同参数下的各个变形过程。分析结果表明，镁合金板料拉深成形的深度越大，越容易拉裂；取合适的压边力、合适的坯料大小可以有效减少起皱；同时润滑条件对起皱的影响也很大，有效的润滑可以减少起皱；模具圆角的大小也对板料

3、成形有影响，合理的圆角大小可以消除起皱、拉裂等现象；坯料相对厚度越小，起皱越严重。通过数值模拟分析，制定合适的变形参数和有效的润滑条件,可以加强板料成形的合理性。这对实际生产具有指导意义，从而也可以提高产品质量。关键词：镁合金筒形零件；冲压；有限元；DYNAFORM软件58本科生毕业论文引言一、研究工作的目的镁合金是在工程应用中密度最低的金属结构材料，具有高比强、高比模、高阻尼、电磁屏蔽以及优异的铸造、切削加工性能和易回收等优点，在汽车、电子、航空航天、国防等领域具有重要的应用价值和广阔的应用前景，被誉为“21世纪绿色工程材料”。随着很多金属矿产资源的日益

4、枯竭，镁以其资源丰富而日益受到重视。目前镁及其合金材料的研究已成为世界性热点。我国镁资源极其丰富，镁工业发展迅速。本课题基于镁合金的成形机理，利用有限元分析软件DYNAFORM来模拟镁合金筒形件拉深成形过程，分析该过程中产生的起皱现象以及如何优化各个参数以消除起皱现象，达到完美的拉深效果，更好的应用于实际生产当中，具有很大的实际应用意义。二、研究工作的范围以及相关领域本课题研究的范围广，设计的相关领域颇多，主要包括板料的冲压成型技术、有限元的数值模拟分析和DYNAFORM软件的应用与分析等等。1、冲压技术发展的特征近十多年来，随着对发展先进制造技术的重要性

5、获得前所未有的共识，冲压成形技术无论在深度和广度上都取得了前所未有的进展，其特征是与高新技术结合，在方法和体系上开始发生很大变化。计算机技术、信息技术、现代测控技术等冲压领域的渗透与交叉融合，推动了先进冲压成形技术的形成和发展。纵观上世纪的发展历程可见：　1）冲压性能的研究和改进是与冲压技术的发展相辅相承的。　　　2）汽车、飞机等工业的飞速发展，以及能源因素都是冲压技术发展的主要推动力。进入新世纪，环境因素及相关的法律约束日益突出，汽车轻量化设计和制造成为当前的重要课题。　　3）成形过程数字化仿真技术的发展，推动传统冲压技术走向科学化，进入先进制造技术行列

6、。　　4）冲压技术的发展涉及材料、能源、模具、设备等各方面。工艺方法的创新及其过程的科学分析与控制是技术发展的核心；模具技术是冲压技术发展的体现，是决定产品制造周期、成本、质量的重要因素。冲压技术的发展与材料和结构密切相关。预计未来10-15年，环境要求和日益严格的环保法律，将促使汽车材料和结构发生很大变化。为了减少城市58本科生毕业论文的排放量，汽车力求轻量化，其最突出的发展方向是提高所用材料的比强度和比刚度及发展高效的轻量化结构。现代车身结构中，高强度钢约占25%。目前在继续开发超高强度钢的同时，结合发展新的“高效结构”和制造技术，争取使车身重量减少2

7、0%以上。但更引人关注的努力方向是扩大铝、镁等低密度合金材料在汽车上的应用。2、板料成形模拟技术在工业中的作用一般说来，板料成形有限元软件可以对薄板成形件的成形结果进行分析、评价，帮助工程师进行产品工艺可行性研究和模具设计制造，优化板料成形工艺，优化成形参数，对新材料的评估，对产品的设计开发提出修改建议。有限元模拟的作用大致可以归纳如下:(1)缩短模具制造周期从制件的构形设计、模具设计、调试直至投产的整个周期来看，模具制造是影响整个进度的关键，通过使用有限元模拟技术，能有效提高模具设计，特别是工艺设计的可靠性，缩短调试周期。通过模拟，找出影响因素(如压边力

8、、润滑等)的变化趋势，指导模具生产的进行。(2)节省费用有限元模拟