本文關(guān)鍵詞：基于伺服壓機(jī)的304不銹鋼沖壓成形工藝及數(shù)值模擬的研究

  更多相關(guān)文章： 伺服壓力機(jī) 304不銹鋼 高溫拉伸 數(shù)值模擬 沖壓工藝

【摘要】：近年來,隨著“輕量化”概念的提出,高強(qiáng)度鋼板和輕質(zhì)材料得到了廣泛的應(yīng)用[1]。同時(shí),其成形機(jī)理及新工藝、新技術(shù)的研究正迅速發(fā)展,這就對(duì)成形設(shè)備提出了更高的要求。伺服壓力機(jī)具有柔性化、智能化和加工精度高等特點(diǎn),可以有效的提高產(chǎn)品成形性能,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化工藝和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的[2]。304不銹鋼板常溫下的塑性變形能力一般,其成形需要很大的載荷并且容易產(chǎn)生破裂、起皺、時(shí)效開裂等缺陷,導(dǎo)致零件尺寸和形狀穩(wěn)定性變差。傳統(tǒng)的冷沖壓方法難以實(shí)現(xiàn),熱沖壓工藝是解決上述問題的一種先進(jìn)成形工藝。本文選用厚度為0.28mm的304不銹鋼薄板作為研究對(duì)象,分別通過熱拉伸實(shí)驗(yàn)、數(shù)值模擬以及冷、熱沖壓實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方法對(duì)304不銹鋼薄板的沖壓成形工藝進(jìn)行研究。首先選用AG-25TA電子萬能試驗(yàn)機(jī)對(duì)304不銹鋼進(jìn)行高溫拉伸實(shí)驗(yàn),獲得不同溫度條件下304不銹鋼的力學(xué)性能。同時(shí),根據(jù)負(fù)載與位移的關(guān)系曲線繪制流變應(yīng)力曲線,為數(shù)值模擬提供真實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。再結(jié)合其微觀組織研究304不銹鋼薄板在熱變形過程中的高溫流變行為,研究結(jié)果表明隨著溫度的升高,304不銹鋼的強(qiáng)度下降,塑性提高;應(yīng)變量小于2.5%,在達(dá)到同等變形量的條件下,室溫下材料變形所需要的應(yīng)力遠(yuǎn)高于加熱情況下所需應(yīng)力,這表明只要適當(dāng)?shù)厣邷囟?這種材料的塑性就會(huì)大為改善。同時(shí),對(duì)斷口的形貌變化也進(jìn)行了分析,結(jié)果表明當(dāng)溫度到達(dá)600°C時(shí),材料的晶界明顯弱化,斷口蜂窩形態(tài)減少,斷裂以沿晶斷裂為主。利用有限元分析軟件DYNAFORM對(duì)304不銹鋼進(jìn)行冷沖壓仿真分析,確定304不銹鋼成形極限尺寸和最佳成形工藝參數(shù)。再根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)獲得的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線建立材料模型,對(duì)304不銹鋼熱沖壓成形過程進(jìn)行熱應(yīng)力耦合分析,得到了板料成形過程的應(yīng)力應(yīng)變和溫度分布變化的情況,并分析了板料初始溫度、壓邊力、凸模速度等工藝參數(shù)對(duì)304熱沖壓成形工藝的影響。通過二者的比較,確定出合理的沖壓成形工藝條件,可以達(dá)到優(yōu)化成形工藝參數(shù)的目的,為指導(dǎo)冷、熱沖壓實(shí)驗(yàn)和高強(qiáng)鋼板料沖壓成形工藝提供了合理的依據(jù)。結(jié)合數(shù)值模擬分析結(jié)果對(duì)304不銹鋼分別進(jìn)行冷、熱沖壓實(shí)驗(yàn),利用伺服壓機(jī)在工作的過程中可以實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的滯留過程這一特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)對(duì)坯料的加熱,有利于提高材料的塑性,而抗拉強(qiáng)度、變形抗力和回彈下降,易于材料成形,可以確保成形件的質(zhì)量,同時(shí)也提高了模具的使用壽命。同時(shí),對(duì)比冷、熱沖壓件進(jìn)行比較,結(jié)果表明熱沖壓件較冷沖壓件缺陷有所減少,成形極限有所提高。并且通過與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比看出,數(shù)值模擬結(jié)果具有較高的可信度。
【學(xué)位授予單位】：上海工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG386.1

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 徐忠貴,李維東,馬金達(dá);應(yīng)用馬氏體轉(zhuǎn)變分析方法對(duì)304不銹鋼冷軋板拉深應(yīng)變的研究[J];寶鋼技術(shù);2004年04期

2 劉紅生;包軍;邢忠文;宋寶玉;楊玉英;;高強(qiáng)鋼板熱沖壓成形熱力耦合數(shù)值模擬[J];材料科學(xué)與工藝;2010年04期

3 顧善德;;不銹鋼深拉深件口部開裂初探[J];鍛壓技術(shù);1990年05期

4 賀平;王巍;萬良輝;;圓筒件極限拉深系數(shù)m_k研究[J];鍛壓技術(shù);2005年06期

5 劉長麗;周賢賓;陳R際，

本文編號(hào)：1209223