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复杂钣金零件工序形状设计技术的研究

作　者: 李育斌
导　师: 李建军
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 复杂钣金零件冲压成形模拟工序形状设计曲面重构
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

复杂钣金零件的展开毛坯与中间工序形状的设计与计算是冲压工艺设计中的重要环节。随着制造业及高新技术的发展,钣金零件的形状越来越复杂,质量和精度要求越来越高,传统的手工设计计算方法已难以满足复杂钣金零件工序形状的快速和精确求解要求。以有限元理论为基础的板料成形数值模拟技术的出现,为解决上述问题提供了有效手段。本文主要研究以冲压成形模拟软件FASTAMP为求解器,基于UGNX平台构建复杂钣金零件的工序形状设计系统的技术。首先,介绍了FASTAMP的原理和应用范围,接着分析了FASTAMP求解器的输入和输出数据格式。在此基础上,以复杂钣金零件的多工序形状为目标,对钣金零件多工序展开数值模拟关键技术进行了研究和探索,分析了钣金零件有限元模型的建立和网格划分的基本原则、工序间变形历史信息的传递、多工序划分的合理性等问题,为实现FASTAMP和基于UGNX的工序形状设计系统的集成奠定了基础。另外,由于求解器生成的是展开毛坯的轮廓曲线,为获得中间工序形状,如何从轮廓曲线生成曲面成为一个需要解决的关键问题。为此,对基于曲线轮廓的曲面重构方法进行了研究和实现。根据以上的研究,在UGNX平台下,实现了复杂钣金零件多工序形状设计系统的开发。利用该系统可快速精确地获得复杂钣金零件的中间工序形状,为冲压工艺设计提供了有效的设计手段。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
1 绪论  8-17
  1.1 引言  8
  1.2 课题的来源、目的和意义  8-9
  1.3 国内外发展概况  9-16
  1.4 本文主要研究内容  16-17
2 FASTAMP 原理及其数据接口分析  17-23
  2.1 引言  17
  2.2 FASTAMP 原理简介和应用分析  17-19
  2.3 FASTAMP 求解器的接口分析  19-22
  2.4 本章小结  22-23
3 复杂钣金零件工序形状设计的关键技术  23-32
  3.1 引言  23
  3.2 材料参数库的建立  23-25
  3.3 有限元网格划分  25-29
  3.4 工序间变形历史信息的传递  29
  3.5 冲压方向的确定  29-30
  3.6 工序划分的合理性  30-31
  3.7 本章小结  31-32
4 复杂钣金零件工序形状设计的实现  32-49
  4.1 钣金零件工序形状设计的系统结构及功能  32-35
  4.2 钣金零件工序形状设计系统的实现  35-46
  4.3 复杂钣金零件多工序形状设计实例  46-48
  4.4 本章小结  48-49
5 总结与展望  49-51
  5.1 全文总结  49
  5.2 研究展望  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-57
附录1 攻读学位期间发表论文  57

复杂钣金零件工序形状设计技术的研究

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