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大型波形弹簧圈成形工艺及关键技术研究

作　者: 李士琼
导　师: 李仕华
学　校: 燕山大学
专　业: 机械工程
关键词: 板料弯曲成形波形弹簧圈回弹有限元模拟成形装置
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 27次
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内容摘要

板料冲压是使板料分离或发生塑性变形而获得所需形状和尺寸的零件的一种塑性成形工艺。起皱、拉裂、回弹是影响冲压件成形精度的三大主要缺陷。其中回弹的影响最难控制，回弹现象最为严重的冲压工序是弯曲成形。板料弯曲成形中回弹现象之所以非常严重，是由弯曲成形后板料横截面上应力分布特点所决定的。控制弯曲件的回弹，常用的方法有模具补偿法、加压矫正、拉弯法及过弯曲法。为了能够有效地控制回弹，需要能准确的预测回弹。GH4169波形弹簧圈是用于汽轮机气缸密封的零件，为了不再进口此零件，需要开发设计出一套成形装置，但在零件弯曲成形过程中，回弹会严重影响了零件的成形精度，控制回弹成为本文的关键问题。首先，本文就弯曲回弹的原理进行阐述；分析波形弹簧圈成形及回弹产生的过程和特点；理论计算了波形弹簧圈弯曲回弹量；讨论了波形弹簧圈回弹的表示形式和影响回弹量的因素。第二，利用有限元数值模拟软件ABAQUS，采用ABAQUS/standard模拟波形弹簧圈的弯曲成形和回弹过程。就有限元模拟的关键技术进行研究讨论，最终选择了适合本论文的技术参数，计算得出弯曲回弹量，为设计模具和模具补偿提供了指导。第三，根据有限元模拟结果，设计制造一整套成形装置。阐述了成形装置的结构特点，设计液压同步回路，用液压系统控制模具的运动。最后生产出零件，检验其几何尺寸和性能，验证得到合格的波形弹簧圈。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 课题的研究背景  9
  1.2 课题研究的目的和意义  9-10
  1.3 板料成形回弹预测的研究现状  10-13
    1.3.1 理论解析法研究现状  10-12
    1.3.2 试验研究法  12
    1.3.3 有限元数值模拟  12-13
  1.4 波形弹簧圈研究现状  13-14
  1.5 本文主要研究内容  14-16
第2章波形弹簧圈成形工艺及弯曲理论分析  16-29
  2.1 波形弹簧圈材料的力学性能  16-17
  2.2 板料弹塑性纯弯曲下的应力应变分析  17-21
  2.3 波形弹簧圈弯曲回弹量的计算  21-23
  2.4 波形弹簧圈成形工艺分析  23-28
    2.4.1 波形弹簧圈弯曲回弹特点  23-24
    2.4.2 波形弹簧圈弯曲回弹的控制方法  24-25
    2.4.3 影响波形弹簧弯曲回弹的因素  25-26
    2.4.4 波形弹簧圈成形工艺方案  26-28
  2.5 本章小结  28-29
第3章波形弹簧圈弯曲回弹有限元数值模拟技术  29-44
  3.1 引言  29
  3.2 板料冲压有限元数值模拟系统  29-34
    3.2.1 有限元分析前处理  30-31
    3.2.2 有限元分析计算  31-32
    3.2.3 后处理分析  32-34
  3.3 ABAQUS 有限元软件平台简介  34
  3.4 波形弹簧圈弯曲成形回弹数值模拟过程  34-43
    3.4.1 波形弹簧圈成形方式Ⅰ的有限元数值模拟分析  35-39
    3.4.2 波形弹簧圈成形方式Ⅱ的有限元数值模拟分析  39-43
  3.5 本章小结  43-44
第4章波形弹簧圈成形装置设计  44-49
  4.1 成形装置的结构特点与结构组成  44-45
  4.2 液压系统回路设计  45-47
  4.3 波形弹簧圈的生产实验  47-48
  4.4 本章小结  48-49
结论  49-50
参考文献  50-54
致谢  54-55
作者简介  55

大型波形弹簧圈成形工艺及关键技术研究

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