板料拉深成形變壓邊力理論和實驗研究.pdf

1、：生塑鑾望查蘭豎堂垡笙壅摘要近二十年來，受劍[業(yè)界的攤動，數(shù)值模擬、智能化設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計等方法在板料拉深成形領(lǐng)域中得以廣泛應(yīng)用并取得了很人成效。由丁壓邊力在塹型盛目E特別是在復(fù)雜零件成形[藝中的重要作H=』，世界各國學(xué)者對壓邊力研究都比較重視。本論文從物理模擬、數(shù)值模擬、壓邊力模型、變壓邊力控制技術(shù)、坐標(biāo)網(wǎng)分析等方面對典型簡單零件和復(fù)雜零件的變壓邊力理論和實驗進行了深入的研究，解決了壓邊力控制研究領(lǐng)域中的部分關(guān)鍵問題。庇文主要內(nèi)＼容如下

2、：、系統(tǒng)地研究了板料拉深成形過程中，影響拉深性能的主要因素，針對不同[況和不同實驗條件合理設(shè)計實驗，確定了影響拉深過群壓邊力取值的主要因素及其影響程度。主要應(yīng)用塑性加工理論和數(shù)據(jù)處理方法，分析了樂邊力同模具參數(shù)、J：藝參數(shù)平材料參數(shù)之間的關(guān)系，確定了主要的影響參數(shù)，定姑分析了相芙程度并將分析的結(jié)果直接用于指導(dǎo)壓邊力數(shù)學(xué)模犁的建立。建立了新的圓筒件拉深成形變壓邊力數(shù)學(xué)模型。全面考慮了圓筒件拉深成形涉及劍的各項參數(shù)(工藝、模具、基本力學(xué)參數(shù)

3、、材料)，并在此數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上得到了壓邊力同工藝、模具、毛坯尺寸以及材料等各項參數(shù)之間的關(guān)系曲線(BHFX)。過去的學(xué)者們鮮有全面考慮這些參數(shù)的影響，而完整地考慮了摩擦因素和備向異性系數(shù)的圓筒件壓邊力公式，則尚未在國內(nèi)外資料中檢索到。通過公式得到的“壓邊力Q一拉深深度h”曲線可以看到壓邊力在整個拉深過程中不是一個常量，而是不斷變化的量，從理論角度證明了變壓邊力在拉深過程中的真實性的同時，也為后續(xù)章節(jié)變壓邊力控制實驗系統(tǒng)的建立奠定理論基礎(chǔ)

4、。以板料拉深成形最小壁厚值為控制目標(biāo)函數(shù)，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法和數(shù)值模擬技術(shù)，創(chuàng)造性地提出了數(shù)值模擬結(jié)果的評價判據(jù)，得劍了通過理論推導(dǎo)方法難以獲取的、商觀量化的方盒件變壓邊力控制曲線。MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)』=具箱和I)YNAFOI瑚數(shù)值模擬軟件技術(shù)相結(jié)合的綜合方法的運用，節(jié)省了數(shù)值模擬的計算時間，并為方盒件變壓邊力控制曲線的獲取確定了一種比較簡單而有效的方法。本部分結(jié)論同樣將作為變壓邊力控制實驗系統(tǒng)的控制目標(biāo)，在后續(xù)章節(jié)中被實施和驗證。

5、綜合應(yīng)用塑性力學(xué)理論、數(shù)值模擬、物理模擬、計算機控制理論和比例控制技術(shù)首次建立了圓筒件／方盒件變壓邊力拉深控制實驗系統(tǒng)，并通過變壓邊力拉深實驗對論文中得到的圓筒件變壓邊力模型和方盒件變壓邊力控制曲線進行了驗證，變壓邊力控制實驗結(jié)果表明，作者建立的理論模型和通過數(shù)值模擬方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)：[具得到的控制曲線是可靠和有效的。研究了復(fù)雜零件拉深失穩(wěn)的問題，并充分利用現(xiàn)有條件完成了復(fù)雜零件變壓邊力拉深。實驗結(jié)果表明，變壓邊力對于減少起皺現(xiàn)象年防止復(fù)

6、雜零件破裂失穩(wěn)是非常有效的。利用坐標(biāo)網(wǎng)技術(shù)配合變壓邊力實驗，定鼙分析了復(fù)雜零fl。變壓邊力拉深所得【仆的麻變情況，并結(jié)合該種材料的FLD分析，結(jié)果表明變壓邊力控制技術(shù)可以充分發(fā)揮板材的成形●——一一!：塑奎里叁蘭堡主蘭垡笙蘭ABSTRACTDuringthesetwentyyears，deepdrawingprocesshadmademanyprogresseswiththeusagesofnumericalsimulation，int

7、elligentdesign，andoptimizeddesigneta1bythepromotionofindustryResearchontheblankholderforcecontrolbecamemoreandmoreimportanta11overtheworldbecauseofitscruciaIstatusIndeepdrawingprocesscontroloftheBHFlocallyie，aroundthebin

8、derring，isveryimportant，itcaninfluencesfrictionandlocalmaterialflowForagivendieandblankgeometry，sheetmaterialandlubrication，themetalflowindeepdrawingiscontroledmainlybytherestrainingforcegeneratedbytheBHFand／orthedrawbea

9、dsOnonehandtheBHFmustbelargeenoughtoallowstretchingandpreventwrinklingespeciallyatthecornersofastampingandontheotherhand，theBHFmustnotbesolargethatmaterialis“drawn’’inwithexcessivelocalthinningortearingNowadays，manystudi

10、esonBHFcontrolhavebeenattemptedinordertoimprovethedmwabilityandqualityoftheproductsTogetoptimumBHFcontrolcurveanddevelopnewflexiblebinderaremainresearchaim，ButtherearestillseveraldifficultiesinfindingtheoptimumBHFcontrol

11、curveAsknowntoallthattherearemanypossibleBHFcontroltrajectorieswecanuseintheBHFcontrolsystemsuchaSconstanttrajectoryascendingtrajectoryanddepressedtrNectoryetcButastowhichkindofcurveisproperforknownprocess，scholarsgivedi

12、fferentconclusionsHowtogetafasterandmoreaccuratewaysothatwecanacquireapropertrajectoryisurgentThesystematicresultsaregiventomakesureoftheeffectofBHFTherelationbetweenBHFandtoolparameters，techniqueparametersandmaterialpar

13、ametersareallanalysisandtheseresultswillbedirectlyusedinnewBHFmathematicalmodelofcuppartTrendsofBHFcontroltheoryinsideandoutsideChinaaresummarizedinthispaperSeveralmethodsofacquiringoptimizedBHFcontrolcurveofseveraltypic

14、alpansareproposedMathematicalmodelbasedouplasticityissetupandaproperBHFcontroltrajectoryforcuppartsisproposedResearchemphasisliesonacquiringoptimizedBHFcontrolcurveofsquaredrawingprocessAnewmethodthatcombinedoptimizingme

15、thod，numericalsimulationandNNisusedtoobtainaproperBHFcontroltrajectoryforsquarepansSatisfiedresultsincomparisonwithconstantBHFcontroltr勾ectoryareobtainedItsconfirmedthatthenewlydevelopedmethodsarevalidalternativesforquic

16、kfindingBHFcontroltrajectoryandthesemethodswillbeusedinourBHFcontrolsystemsoonABHFcontrolledexperimentsystemofsimpleandtopicalpartsisestablishedtotesttheuseofBHFcurvesproposedinthefrontofthisthesisTheexperimentresultsare