Dynaform锥底盒形件液压胀形有限元分析和工艺研究(2)
5.1 正交试验的设计方案 22
5.2 正交试验数据分析 25
5.3 正交试验验证 26
结论 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 课题的研究目的与意义
随着现代科学技术的不断进步，社会产品的种类日益丰富，而且人们的审美追求越来越高，就要求产品的形状越加美观，更加具有独特性和个性化，因此，产品的复杂程度也变的越来越高。此外，如果产品的生产是小规模小批量的，利用传统的冲压成形则会使产品生产难度增大并且制造成本和周期较高，模具成本和制造周期也较高，这就要求能够有更为先进的成形技术[1]。
液压胀形技术作为先进的制造技术，受到工业界的广泛重视，特别是汽车工业界[2]。它与传统的加工工艺相比，液压胀形有以下几点优势：（1）可以生产形状复杂的零件；（2）提高了零件的强度降低了生产成本[3]，同时液压胀形还可以减少成形工序；（3）液体代替了瓣膜或者封闭装置，使模具成本减少，从而缩减了价格成本[4]；（4）可以减少后续机械加工和组装焊接量[5]；（5）大幅度提高了材料的利用率，提高了产品的疲劳寿命[6]。
1.2 液压胀形工艺的研究与发展现状
1.3 主要研究内容及目标
本文主要的研究内容:
(l）从理论上分析板材液压胀形时的工艺特点并进行力学分析，包括其应力应变的分布、厚度的分布等；
(2)针对具体零件设计出板材液压胀形装置，主要为模具设计；
(3)通过对板材胀形的实验与模拟，并对DYNAFORM有限元软件的使用进行深入分析，探索出一种板材液压胀形的有限元模拟方法；
(4)通过对锥底盒形件液压胀形有限元模拟,分析成形过程中几个重要工艺参数对于成形质量的影响,包括摩擦系数、补料量，液压力大小和类型，不同模具参数等，优化其成形工艺。
1.4 基本研究思路及内容安排
本课题重点研究的内容是对锥底盒形件液压胀形进行有限元模拟分析。在对该零件进行分析之前，必须完成其三文造型，曲面造型，调整零件的方向使其冲压方向跟DYNAFORM软件的坐标系z轴一致，并导出其曲面造型的igs格式文件，这样才能被DYNAFORM软件读取。零件是否能够液压胀形成功可以对零件进行快速分析，通过对厚度变化图及应变变化体的分析，及时调整零件的参数，使后续分析得以正确进行。凹瓣膜圆角，压边力，冲压速度等参数的选择是至关重要的环节。在液压胀形过程中会出现很多问题，比如拉裂，起皱。起皱厉害，就要考虑加压边圈和拉延筋；但是若压边力过大，那么就有可能产生拉裂的现象，所以适当的选择液压胀形参数是很重要的。
本文以锥底盒形件为研究对象，通过理论分析和有限元模拟仿真进行液压胀形试验，对影响锥底盒形件液压胀形的可能因素进行分析，探究形件在液压胀形过程中各个最大减薄、最大增厚、最大应力、最小应力、等变化趋势，对形件成形中主要缺陷：起皱、破裂提出了针对性的控制措施，最终设计出锥底盒形件液压胀形的最优方案。
本设计主要完成以下几项工作：
第一章：介绍液压胀形过程中易产生问题以及研究方法、研究现状和发展趋势，确立课题研究内容和目标，对论文进行总体规划。
第二章：根据研究对象和研究目的，分析锥底盒形件液压胀形的特点，初步分析成形特点和缺陷，提出有效的解决措施。
第三章：建立有限元模型，通过理论分析，初步确定锥盒形件液压胀形过程中的模具尺寸、模具参数等，设计仿真试验步骤。
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