基于变型面多点模具的板料拉形数值模拟研究

【摘要】多点拉形技术作为一种新兴的板料成形技术，其板料成形潜力有待继续研究和挖掘。在此背景下，本文通过有限元数值模拟手段研究了基于变型面多点模具的板料拉形技术（简称变型面拉形）。固定型面多点拉形是通过控制夹钳的运动来成形板料，变型面拉形则是通过有规律的控制多点模具中的各个基本体的运动使模具型面发生有规律的变化来成形板料，从而将固定型面多点拉形中模具型面被动等待板料贴模转变为变型面拉形中模具型面主动的、渐进的变化来完成板料的成形。新的成形方法使模具型面能够顺序的、渐进的成形金属板料，使成形曲面能够更好的贴模，并使成形件的塑性变形更均匀。变型面拉形充分利用了多点模具的型面可调性，可以提高板料成形质量。本文建立了变型面拉形和固定型面多点拉形的数值模拟有限元模型，对模型中涉及的材料定义、接触和载荷的设定、网格的划分及单元的选择等问题进行了研究，为变型面拉形的数值模拟研究奠定了基础。介绍了基于变型面多点模具的板料拉形的基本原理，研究了多点模具型面的局部型面变化方式和整体型面变化方式。通过柱面件、球面件和鞍面件三种典型几何形状工件的数值模拟得出成形件的应力、应变以及成形精度结果，分析了各种方式的变型面拉形与固定型面多点拉形在成形效果上的差异，证明了变型面拉形的技术优越性，得出了多点模具型面变化方式选取的规律。此外，本文还对变型面拉形中涉及到的主要工艺参数——预拉量、预贴模位移量、模具型面变化速度和多层弹性垫等进行了研究，确定了变型面拉形的合理工艺参数。
【作者】彭鲲；
【导师】蔡中义；
【作者基本信息】吉林大学，材料加工工程，2014，硕士
【关键词】多点拉形；板料成形；多点模具型面；基本体控制；数值模拟；

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