論文開(kāi)題報(bào)告：薄板沖壓件回彈控制與模具補(bǔ)償研究

大學(xué)本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))開(kāi)題報(bào)告
學(xué)院：　機(jī)電及自動(dòng)化學(xué)院　　　　　　　　　　　　專業(yè)班級(jí)：2008級(jí)材料成型及控制工程

課題名稱 薄板沖壓件回彈控制與模具補(bǔ)償研究

1、本課題的的研究目的和意義：
板料成形技術(shù)是一種重要的金屬塑性加工方法，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。它利用金屬塑性變形的特性，在模具的作用下，使板料產(chǎn)生相應(yīng)的塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件。沖壓生產(chǎn)靠模具與設(shè)備完成其加工過(guò)程，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性好、能耗與成本低等顯著特點(diǎn)，因而在汽車、儀表、航空航天、電子信息、輕工等工業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
板料沖壓加工過(guò)程的控制、模具的設(shè)計(jì)和制造直接影響到?jīng)_壓產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。起皺、拉裂和回彈是薄板沖壓成形過(guò)程中最為常見(jiàn)的三種缺陷，其中回彈是最難控制的�；貜検怯捎跊_壓件在成形過(guò)程中不僅存在塑性變形，還存在彈性變形，卸載后由于彈性變形的恢復(fù)而引起的。當(dāng)回彈量超過(guò)一定的誤差范圍后，就形成成形缺陷，嚴(yán)重影響沖壓件的形狀、尺寸精度和后續(xù)裝
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法和有限元數(shù)值模擬法，其中有限元數(shù)值模擬技術(shù)發(fā)展最快。
①解析法 主要是對(duì)簡(jiǎn)單沖壓件純彎曲或拉彎成形的回彈過(guò)程進(jìn)行分析，建立了一些描述和計(jì)算回彈的力學(xué)模型。解析法比較適合求解二維簡(jiǎn)單沖壓件的成形回彈問(wèn)題，然而，解析法的缺點(diǎn)在于其難于處理復(fù)雜三維沖壓件的成形回彈問(wèn)題。
②實(shí)驗(yàn)法 主要目的有兩個(gè)：一是為校驗(yàn)解析或數(shù)值計(jì)算時(shí)采用各種假設(shè)后所得到結(jié)果的正確性；二是可以直接獲得實(shí)際結(jié)構(gòu)(或相似模型)在真實(shí)(或相似)載荷作用及工藝條件下回彈前后的實(shí)際數(shù)據(jù)，進(jìn)而整理成為經(jīng)驗(yàn)公式或圖表，以供生產(chǎn)或設(shè)計(jì)時(shí)參考，同時(shí)可以對(duì)某種具體材料及工藝條件建立起經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ陀糜诨貜椀墓に嚳刂�，顯然該方法在實(shí)際生產(chǎn)中具有很大的局限性。
③有限元數(shù)值模擬方法 沖壓成形過(guò)程中由于涉及復(fù)雜的材料屬性、幾何形狀和邊界條件，必須借助數(shù)值模擬技術(shù)，一般的解析方法對(duì)此則無(wú)能為力。板料成形的數(shù)值模擬技術(shù)始于20世紀(jì)70年代。20多年來(lái)，在材料模型、單元類型、接觸摩擦處理、非線性算法等方面都有了很大的發(fā)展。板料沖壓的全過(guò)程應(yīng)當(dāng)包括成形和回彈兩個(gè)既相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的過(guò)程。從單元模型看，由于回彈仿真要考慮彎曲效應(yīng)，故一般采用實(shí)體殼單元、退化殼單元和修正膜單元等進(jìn)行計(jì)算。模擬結(jié)果表明：1)現(xiàn)有有限元軟件的回彈模擬精度還不是很高，不同軟件間的差異也較大；2)將顯式和隱式有限元程序結(jié)合起來(lái)，非常適合于求解回彈問(wèn)題。
（3）回彈控制方法發(fā)展概況
沖壓過(guò)程中產(chǎn)生的回彈類型主要有：拉延回彈、翻邊回彈、整形回彈以及切邊回彈。板料沖壓成形過(guò)程中回彈缺陷的控制方法主要可以分為兩類，一是通過(guò)修正模具型面或模具結(jié)構(gòu)使沖壓件過(guò)正成形，利用回彈規(guī)律，使其卸載后的形狀與期望形狀相符或相近：二是制定合理的成形工藝，改變板料成形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，或使板料發(fā)生充分塑性變形，來(lái)抑制回彈變形的發(fā)生。實(shí)際工程中兩類方法結(jié)合使用，可獲得最佳效果。其中工藝控制法是通過(guò)控制成形過(guò)程的工藝條件來(lái)獲得最小回彈的方法，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，壓邊力、模具圓角、摩擦狀態(tài)等因素的改變空間相對(duì)較少，而實(shí)際中運(yùn)用最多的還是型面補(bǔ)償法。而型面補(bǔ)償法建立在純理論計(jì)算或數(shù)值模擬基礎(chǔ)之上，具有速度快、成本低的特點(diǎn)，取得了一定的效果。但單純以回彈理論預(yù)測(cè)精度較差，必須輔以適當(dāng)?shù)墓に囋囼?yàn)才能得到較為滿意的結(jié)果。數(shù)值模擬迭代法效率高、費(fèi)用低，但此方法的前提是成形和回彈仿真精度必須首先得到保證，而這一點(diǎn)正是目前數(shù)值模擬的缺陷所在。所以有一些學(xué)者將CAE仿真技術(shù)與快速模具制造結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)。另外一些學(xué)者則采用模具實(shí)驗(yàn)迭代修正方法進(jìn)行模具優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)回彈的有效控制。
3、 本課題的主要研究?jī)?nèi)容（提綱）和成果形式：
（1）研究主要內(nèi)容
1）研究回彈產(chǎn)生機(jī)理和回彈補(bǔ)償方法；
2）建立沖壓件模具裝配圖的三維爆炸圖和成形過(guò)程有限元模型；
3）對(duì)沖壓件模具型面進(jìn)行回彈補(bǔ)償，設(shè)計(jì)出符合要求的模具型面；
4）對(duì)比分析模具型面補(bǔ)償前后的回彈情況。
（2）成果形式
1）給出沖壓件成形回彈模擬分析結(jié)果的成形極限圖、減薄率圖和截面曲線對(duì)比圖；
2）給出模具型面補(bǔ)償前后回彈模擬結(jié)果的截面曲線對(duì)比圖。
4、擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題：
完成沖壓件模具裝配的三維爆炸圖設(shè)計(jì)和成形過(guò)程有限元模型建立；完成補(bǔ)償后模具型面的設(shè)計(jì)與有限元模擬；完成模具型面補(bǔ)償前后沖壓件回彈模擬結(jié)果對(duì)比分析。
5、研究思路、方法和步驟：
（1）應(yīng)用三維CAD軟件Proe完成沖壓件的模具設(shè)計(jì)與模具裝配的三維爆炸圖；
（2）將沖壓件以.igs格式導(dǎo)入Dynaform軟件中，在Dynaform軟件中建立板料，上下拉深模和壓邊圈的有限元模型，并進(jìn)行成形模擬分析；
（3） ……（未完，全文共3923字，當(dāng)前僅顯示1981字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《論文開(kāi)題報(bào)告：薄板沖壓件回彈控制與模具補(bǔ)償研究》）