论文开题：板料力学性能对盒形件成形质量的影响规律研究

大学本科毕业论文(设计)开题报告
学院：机电学院　　　　　　　　　　　　　专业班级：08材料成型及控制工程　　　　

课题名称 板料力学性能对盒形件成形质量的影响规律研究

1、本课题的研究目的和意义：
板料成形技术作为一种金属塑性加工方法，它使板料冲压时发生塑性变形，内部组织得到明显改善，机械强度得到显著提高，且冲压件具有良好的外形、尺寸精度，可以直接满足装配和使用要求，为此应用广泛，从精细的电子元件，仪表指针到重型汽车的覆盖件和大梁，高压容器封头及航天器的蒙皮，机身等均需冲压加工。冲压件成形质量的好坏，严重影响工件表面质量和后续装配工艺精度要求。起皱、破裂和回弹是冲压过程中极易出现的成形缺陷，它们受板料的力学性能参数、坯料的形状大小、冲压工艺参数和模具结构等诸多因素的影响，是实际生产中必须要解决的难题。近十年来，随着计算机技术和有限元理论的发展，有限元数值模拟
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agrange 描述建立了大变形弹塑性有限元理论。1975 年，McMeeking采用 Euler 描述重新推导了 Hibbitt 的大变形弹塑性有限元方程，进一步完善了大变形理论的应用深度和广度。适用于大变形问题的非线性有限元法提出后，在板料成形模拟中得到了广泛的应用。1978 年，Wang 和 Budiansky采用完全 Lagrange 描述，推导出了可用于一般板料成形过程分析的有限元模型，研究假定板料很薄，可忽略弯曲效应，因而采用薄膜理论单元，并假定材料是弹塑性的，满足速率无关的 Mises 流动法则，界面约束引入库仑摩擦定律，模拟了多种材料的半球冲头胀形及冲压成形过程，计算得到的应变分布与实验结果吻合得较好，它标志着这一领域应用研究的开始。80年代初后期，随着计算机科技的飞速发展和有限元法的成熟，在世界汽车工业应用需求的推动下，板料成形过程的计算机模拟迎来了蓬勃发展的时期，时至今日，仍方兴未艾，研究重点主要涵盖了冲压件成形质量模拟分析、回弹预测、回弹控制和回弹模具型面补偿。
目前，国内众多学者对板料拉深成形质量进行了许多模拟分析研究，主要集中在板料力学性能参数和成形过程工艺参数对成形质量的影响两方面。刘俊丽结合塑性成形理论、数值模拟技术和物理实验，指出厚向异性系数、屈服应力、硬化模量和材料厚度对拉深成形性能影响较大，而弹性模量和泊松比的改变对板料拉深性能的影响较小，且改进了工件的几何形状、毛坯材料参数、毛坯外形优化设计和工艺参数设置，将实验结果与模拟结果进行了比对，结果表明有限元数值模拟是正确有效的。刘文静分别对板料8个力学性能指标进行了讨论和实例仿真分析，得出板料机械性能对板料成形性能有很大影响，特别是材料硬化指数和厚向异性指数。赵亦希，于忠奇通过对汽车用铝合金板的拉深试验和胀形试验得出在汽车用铝合金板的胀形变形方式中总延伸率δ值和硬化指数n值是评估拉深性能的最佳参数。
综上所述，采用有限元数值模拟方法研究板料力学性能对冲压件成形质量的影响规律，对合理控制板料成形质量和正确选材具有重要意义。

3、 本课题的主要研究内容（提纲）和成果形式：
（1） 主要研究内容
1）建立盒形件模具装配爆炸图；
2）利用Dynaform软件建立盒形件有限元模型；
3）完成板材力学性能参数的测量；
4）研究板材各力学性能参数对盒形件成形质量影响规律
5）开展冲压实验研究，验证模拟结果的准确性。
（2） 成果形式
1）绘制力学性能参数中E（弹性模量），K（形变硬化系数），n（形变硬化指数），v(泊松比)，各向异性指数 、 、 （与轧制方向分别成90°，45°， 0°）对盒形件成形质量的影响规律曲线；
2）给出有限元模拟结果的成形极限图和减薄率图。

4、拟解决的关键问题：
完成盒形件模具设计与装配爆炸图设计；完成盒形件冲压成形有限元模型的建立与成形仿真分析；合理设计正交实验，完成各力学性能参数对盒形件成形质量的影响规律研究。

5、研究思路、方法和步骤：
（1）应用三维CAD软件Proe完成盒形件的模具设计与模具装配的三维爆炸图；
（2）将盒形件图以.igs格式导入Dynaform软件中，在Dynaform软件中建立板料，上下拉深模和 ……（未完，全文共3475字，当前仅显示1755字，请阅读下面提示信息。收藏《论文开题：板料力学性能对盒形件成形质量的影响规律研究》）