論文開題：板料力學性能對盒形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律研究

大學本科畢業(yè)論文(設(shè)計)開題報告
學院：機電學院　　　　　　　　　　　　　專業(yè)班級：08材料成型及控制工程　　　　

課題名稱 板料力學性能對盒形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律研究

1、本課題的研究目的和意義：
板料成形技術(shù)作為一種金屬塑性加工方法，它使板料沖壓時發(fā)生塑性變形，內(nèi)部組織得到明顯改善，機械強度得到顯著提高，且沖壓件具有良好的外形、尺寸精度，可以直接滿足裝配和使用要求，為此應(yīng)用廣泛，從精細的電子元件，儀表指針到重型汽車的覆蓋件和大梁，高壓容器封頭及航天器的蒙皮，機身等均需沖壓加工。沖壓件成形質(zhì)量的好壞，嚴重影響工件表面質(zhì)量和后續(xù)裝配工藝精度要求。起皺、破裂和回彈是沖壓過程中極易出現(xiàn)的成形缺陷，它們受板料的力學性能參數(shù)、坯料的形狀大小、沖壓工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)等諸多因素的影響，是實際生產(chǎn)中必須要解決的難題。近十年來，隨著計算機技術(shù)和有限元理論的發(fā)展，有限元數(shù)值模擬
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agrange 描述建立了大變形彈塑性有限元理論。1975 年，McMeeking采用 Euler 描述重新推導了 Hibbitt 的大變形彈塑性有限元方程，進一步完善了大變形理論的應(yīng)用深度和廣度。適用于大變形問題的非線性有限元法提出后，在板料成形模擬中得到了廣泛的應(yīng)用。1978 年，Wang 和 Budiansky采用完全 Lagrange 描述，推導出了可用于一般板料成形過程分析的有限元模型，研究假定板料很薄，可忽略彎曲效應(yīng)，因而采用薄膜理論單元，并假定材料是彈塑性的，滿足速率無關(guān)的 Mises 流動法則，界面約束引入庫侖摩擦定律，模擬了多種材料的半球沖頭脹形及沖壓成形過程，計算得到的應(yīng)變分布與實驗結(jié)果吻合得較好，它標志著這一領(lǐng)域應(yīng)用研究的開始。80年代初后期，隨著計算機科技的飛速發(fā)展和有限元法的成熟，在世界汽車工業(yè)應(yīng)用需求的推動下，板料成形過程的計算機模擬迎來了蓬勃發(fā)展的時期，時至今日，仍方興未艾，研究重點主要涵蓋了沖壓件成形質(zhì)量模擬分析、回彈預(yù)測、回彈控制和回彈模具型面補償。
目前，國內(nèi)眾多學者對板料拉深成形質(zhì)量進行了許多模擬分析研究，主要集中在板料力學性能參數(shù)和成形過程工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響兩方面。劉俊麗結(jié)合塑性成形理論、數(shù)值模擬技術(shù)和物理實驗，指出厚向異性系數(shù)、屈服應(yīng)力、硬化模量和材料厚度對拉深成形性能影響較大，而彈性模量和泊松比的改變對板料拉深性能的影響較小，且改進了工件的幾何形狀、毛坯材料參數(shù)、毛坯外形優(yōu)化設(shè)計和工藝參數(shù)設(shè)置，將實驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行了比對，結(jié)果表明有限元數(shù)值模擬是正確有效的。劉文靜分別對板料8個力學性能指標進行了討論和實例仿真分析，得出板料機械性能對板料成形性能有很大影響，特別是材料硬化指數(shù)和厚向異性指數(shù)。趙亦希，于忠奇通過對汽車用鋁合金板的拉深試驗和脹形試驗得出在汽車用鋁合金板的脹形變形方式中總延伸率δ值和硬化指數(shù)n值是評估拉深性能的最佳參數(shù)。
綜上所述，采用有限元數(shù)值模擬方法研究板料力學性能對沖壓件成形質(zhì)量的影響規(guī)律，對合理控制板料成形質(zhì)量和正確選材具有重要意義。

3、 本課題的主要研究內(nèi)容（提綱）和成果形式：
（1） 主要研究內(nèi)容
1）建立盒形件模具裝配爆炸圖；
2）利用Dynaform軟件建立盒形件有限元模型；
3）完成板材力學性能參數(shù)的測量；
4）研究板材各力學性能參數(shù)對盒形件成形質(zhì)量影響規(guī)律
5）開展沖壓實驗研究，驗證模擬結(jié)果的準確性。
（2） 成果形式
1）繪制力學性能參數(shù)中E（彈性模量），K（形變硬化系數(shù)），n（形變硬化指數(shù)），v(泊松比)，各向異性指數(shù) 、 、 （與軋制方向分別成90°，45°， 0°）對盒形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律曲線；
2）給出有限元模擬結(jié)果的成形極限圖和減薄率圖。

4、擬解決的關(guān)鍵問題：
完成盒形件模具設(shè)計與裝配爆炸圖設(shè)計；完成盒形件沖壓成形有限元模型的建立與成形仿真分析；合理設(shè)計正交實驗，完成各力學性能參數(shù)對盒形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律研究。

5、研究思路、方法和步驟：
（1）應(yīng)用三維CAD軟件Proe完成盒形件的模具設(shè)計與模具裝配的三維爆炸圖；
（2）將盒形件圖以.igs格式導入Dynaform軟件中，在Dynaform軟件中建立板料，上下拉深模和 ……（未完，全文共3475字，當前僅顯示1755字，請閱讀下面提示信息。收藏《論文開題：板料力學性能對盒形件成形質(zhì)量的影響規(guī)律研究》）