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基于CAE仿真和反求测量的板料回弹控制与补偿

作　者: 邹付群
导　师: 成思源
学　校: 广东工业大学
专　业: 机械设计
关键词: 回弹模具补偿反求测量回弹仿真
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

回弹是冷冲成形中不可避免的物理现象,它直接影响到冲压件的成形精度和表面质量。当回弹量超过允许的误差范围,就形成了成形缺陷,这给模具的设计带来很大的困难。传统的解决办法是在现场不断的修模、试模来优化模具型面形状,整个过程费时费力。若能在模具制造前预先知道回弹量,从而指导模具型面的修改,则可大大减少试模次数,提高生产效率。本文正是在这种背景下研究了基于CAE仿真和基于实物反求测量结果的模具型面补偿方法。同时提出了基于反求测量技术的回弹检测方法。有限元是一种广泛用于冲压成型仿真的数值模拟方法,该方法已经被证实可用于板料回弹的预测。文中介绍了回弹仿真的基本理论,讨论影响回弹仿真的因素,分析DYNAFORM软件在回弹仿真中应用的基本方法和步骤。对于模具型面的补偿,快速、准确地获取零件的回弹量是非常重要的。本文在钣金件的回弹检测方面引入计算机辅助检测技术。结合计算机辅助检测软件Geomagic Qualify的功能,从多个方面对钣金的回弹量进行评定。对于模具型面的修改,引入了自动补偿技术。它具有极强的修改能力,无需重新设计,实现型面形状的自动修改,能够为企业提供根据CAE仿真和试模预测的回弹量进行模具型面的修改。鉴于回弹仿真精度还不够理想的原因,本文还研究了基于实物反求测量的模具型面补偿方法。它是根据实际冲压件的数字模型和设计模型间的偏差,建立回弹补偿模型,并以该补偿模型为基础进行模具型面自动补偿。该方法一定程度绕开了回弹仿真无法准确计算的问题,提高了零件的成形精度。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
目录  7-9
CONTENTS  9-11
第一章绪论  11-20
  1.1 引言  11-12
  1.2 反求测量技术简介  12-15
  1.3 板料成形回弹控制的研究与发展  15-16
  1.4 本论文的工作内容  16-20
    1.4.1 研究目的与意义  16-17
    1.4.2 主要内容  17
    1.4.3 课题采用的技术路线  17-18
    1.4.4 创新性  18-20
第二章基于冲压仿真的板料回弹计算  20-35
  2.1 板料回弹的机理与分析  20-25
    2.1.1 板料回弹的机理  20
    2.1.2 板料回弹的应力分析  20-24
    2.1.3 板料回弹的影响因素  24-25
  2.2 板料回弹仿真的基本理论介绍  25-29
    2.2.1 板料回弹仿真的几个关键理论  25-27
    2.2.2 板料回弹仿真的影响因素  27-29
  2.3 板料冲压仿真软件介绍  29-32
  2.4 基于DYNAFORM的回弹分析  32-34
    2.4.1 回弹分析的方法  32
    2.4.2 回弹分析流程  32-34
  2.5 本章小结  34-35
第三章基于反求测量的冲压件回弹评定  35-44
  3.1 钣金冲压件回弹检测方法  35
  3.2 计算机辅助检测方法  35-37
  3.3 基于Geomagic Qualify的回弹评定  37-43
    3.3.1 Geomagic Qualify软件的简介  37
    3.3.2 Geomagic Qualify系统操作流程及功能介绍  37-39
    3.3.3 实例  39-43
  3.4 小结  43-44
第四章模具自动补偿技术  44-56
  4.1 引言  44-45
  4.2 模具型面补偿方法  45-49
    4.2.1 应力反向补偿法  45-46
    4.2.2 节点几何修正法  46-47
    4.2.3 基于全局变形的模具补偿  47-49
  4.3 基于Compensator的模具自动补偿技术  49-54
    4.3.1 根据CAE结果进行补偿  49-52
    4.3.2 根据实物的反求测量结果进行补偿  52-54
  4.4 小结  54-56
第五章应用实例  56-67
  5.1 V形件的数值模拟及回弹补偿  56-63
  5.2 空调隔板的模具型面修正  63-65
  5.3 小结  65-67
结论与展望  67-69
参考文献  69-73
攻读学位期间发表的学术论文  73-75
致谢  75

基于CAE仿真和反求测量的板料回弹控制与补偿

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