卡車油箱端蓋拉深成形數(shù)值模擬及實驗研究.pdf

1、拉深是板料沖壓加工中一種重要的金屬成形方法，它是在壓力機的作用下，利用拉深模具將平板坯料或者空心工序件加工成開口空心零件的方法，并被廣泛應(yīng)用于汽車、電子、儀表、日用品以及航空航天等領(lǐng)域。
　　隨著數(shù)值模擬技術(shù)及計算機技術(shù)的發(fā)展，板料成形技術(shù)取得了突破性的進展。數(shù)值模擬技術(shù)的運用不但可以直接觀察板料成形后的應(yīng)力應(yīng)變分布、成形極限圖以及厚度分布等情況，預(yù)測板料成形中的缺陷，進而分析缺陷的產(chǎn)生原因，驗證板料成形的可行性及減少模具設(shè)計方案

2、失敗的風(fēng)險，而且可以借助數(shù)值模擬結(jié)果對模具結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)進行優(yōu)化，并為模具的設(shè)計及工藝分析提供重要的指導(dǎo)意義，以便縮短模具的設(shè)計開發(fā)周期，提高板料的成形質(zhì)量及降低企業(yè)的生產(chǎn)成本等。
　　本文利用DYNAFORM有限元軟件模擬了2.5mm厚的AA5754鋁鎂合金板料的拉深成形過程，研究了模具間隙、虛擬沖壓速度、壓邊力以及板料厚度與板料成形后最大減薄率之間的關(guān)系，并對油箱端蓋的拉深成形進行實驗驗證，其主要內(nèi)容及成果如下:
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3、1)分析了板料的拉深成形過程及其應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，介紹了拉深成形的質(zhì)量評價指標，闡述了拉深成形中常見的質(zhì)量缺陷及其控制方法，并對油箱端蓋拉深成形數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)進行分析。
　　(2)建立了油箱端蓋拉深成形的有限元模型，分析了油箱端蓋拉深成形過程中的應(yīng)力應(yīng)變、厚度分布、成形極限及材料流動情況，應(yīng)力及應(yīng)變在油箱端蓋的底部較為均勻，而在油箱端蓋側(cè)壁的拐角處較為集中，要防止該區(qū)域起皺現(xiàn)象及拉裂現(xiàn)象的發(fā)生。此外，研究了模具間隙、虛擬沖壓速度、

4、壓邊力及板料厚度對板料成形后最大減薄率的影響，運用正交試驗?zāi)M了不同工藝參數(shù)組合下的油箱端蓋拉深成形過程，通過正交試驗結(jié)果的直觀分析及方差分析，得出模具間隙及壓邊力對最大減薄率影響顯著的結(jié)論，而且各因素的影響主次順序為:模具間隙＞壓邊力＞虛擬沖壓速度，且通過因素效應(yīng)曲線圖給出了油箱端蓋拉深成形的最優(yōu)工藝方案。
　　(3)設(shè)計了油箱端蓋拉深成形的模具，介紹了模具的主要結(jié)構(gòu):凸模、凹模及壓邊圈，并對油箱端蓋的拉深成形進行實驗驗證，其結(jié)