轴对称带孔板坯拉深—翻孔复合成形规律的研究

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板料冲压成形技术是制造业中一种非常重要的加工技术。由于冲压具有材料利用率高、产品精度稳定、成本低、效率高等优点,在汽车、航空、电器等工业中得到了广泛的应用。冲压技术的改进及冲压成形理论的完善对整个行业的进一步发展产生了重要的影响。对大型薄板冲压件及汽车覆盖件的成形关键技术及复合成形理论展开广泛、深入的研究是目前冲压成形技术的研究热点之一。本文以轴对称带孔板坯拉深—翻孔复合成形为研究对象,分析带孔板坯复合成形的变形特性、金属多自由度流动规律和变形的趋向性及其控制,建立力学模型,对应力分布和成形力进行理论推导和相关的工艺实验研究。  本文主要内容包括理论分析和试验研究两部分。理论方面:包括拉深时凸缘变形区和翻孔时孔缘变形区的应力应变分布规律、成形力计算公式的推导及其在整个成形过程中的变化情况,成形力—凸模行程曲线的建立,拉深系数、翻孔系数、压边力、材料的硬化指数、凸凹模圆角半径、材料参数、板料厚度及摩擦润滑等等因素对成形力的影响,以及克服这些影响的控制措施。实验方面:包括对100个外径、杯径相同,但底孔直径不同、成形深度不同的坯料成形实验,通过网格变化和成形力的测试,观察和分析坯料几何尺寸参数对金属流动规律和变形趋向性的影响,深入了解整个成形过程的不同阶段,据此正确判断成形性质及其类别(简单拉深、拉深—翻孔复合成形,简单翻孔),以及各类成形方式所对应的条件。可以认为,这是对拉深—翻孔复合成形进行全过程的动态研究。本课题的研究,将为冲压加工中经常采用的先冲孔后拉深、修孔的工序设计以及利用冲制工艺孔释放难成形部位应力以提高变形程度的工艺措施提供理论依据,这对冲压生产技术的革新有重要的理论意义和实用价值。
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