基于CADCAE桶形件的变压边力冲压成形工艺设计开题报告.doc

毕业设计(论文)开题报告学生姓名：学号：专业：机械工程及自动化设计(论文)题目：基于CAD/CAE桶形件的变压边力冲压成形工艺设计指导教师:2009年3月22日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇科技论文的信息量，一般一本参考书最多相当于三篇科技论文的信息量（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2009年3月15日”或“2009-03-15”。毕业设计（论文）开题报告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文献综述摘要本文总结了变压边力在国内外现状和研究方向，阐述了研究变压边力的重要性以及发展的趋势，介绍了用于变压边力技术研究的有限元数值模拟和DYNAFORM模拟软件，最后给出了课题研究方法。关键词变压边力DYNAFORM有限元法薄板拉伸中的主要缺陷为起皱和开裂，压边力过小，板材容易失稳起皱，压边力过大，材料流动困难，容易拉裂。这两种缺陷实质上都是板材塑性变形不能稳定进行的结果。为了防止起皱，通常需对冲压件施加一定的压边力。在成形中，不同时刻需要的压边力是不一样的，传统的刚性压边和弹性压边渐渐难以满足日益复杂的拉伸件工艺的要求。而本课题研究的桶形件是轴对称件，对变压边力的研究就显得尤为重要1。1变压边力研究的国内外现状1.1变压边力的加载模式国外从20世纪80年代开始研究可调节边装置，直到现在一直处于改进和使用阶段，尚未在生产中普及开来，目前实际生产中应用的主要还是传统的压力方法2。一般讲，压边力控制曲线的加载模式有4种，分别为恒定压边力加载模式，典型的控制曲线加载模式还有增加模式，减小模式和混合模式。如图1所示。图1压边力的加载模式第一套可调控的压边力控制设备由Hardt等人设计的，用来得到恒定的单位压边力。单位压边力自始至终被保持在不起皱的最小值上防止破裂。随后Hardt又单独进行了独立的研究。他用冷轧钢板成形杯形件，做了大量的实验并通过一个PI控制器，利用反馈值控制给压力圈施力的伺服器，更可靠地达到控制拉伸过程中压边力恒定的目的3。国外的许多学者对简单的桶形件，锥形件进行了研究，通过研究发现，适当的控制压边力在拉伸加工中的数值，能够更好的控制制品成形的质量。但是上升曲线好还是下降曲线好目前尚未确定4。1.2变压边力的技术的实验研究国外对变压边力的控制研究相对于国内进行的比较早。20世纪90年代，边压力的研究成为一个热点。1993年德国斯图加特大学的K.Vsigrer等人在单动液压机上用4个液压缸在4个角点处施加压边力，建立了计算机数值控制多点压边力控制系统。接着他们提出了将压力圈分成几段的新的分段压力概念，在盒形件拉伸成形时，将压力圈分成8个部分如图2所示，利用分别用法兰流入量和板材与压力圈及凹模之间的摩擦力来控制整个成形过程。虽然分段的压力圈结构更趋合理有效，但没有给出可行的压边力控制曲线Murrata和Matsui近期的研究结果表明使用分段力压圈的结构，即使角部和边上的HBF保持定长时，分段压力圈还是要比刚性的单片的压边圈所的到的产品的拉伸深度要大。图2拉深模具压边圈的分段结构1.3变压边力的有限元数值模拟研究数值模拟技术作为CAE的关键技术之一，是金属塑性加工工艺设计和模具设计的主要辅助工具。过去10年里，板料成形的数值模拟技术突飞猛进，压边力的研究领域也