異形盒多道次拉深成形過程的仿真分析與試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，具有大高寬比的異形殼體零件在日常生活中的應(yīng)用日益廣泛，其典型代表如MP3、PDA 等電子產(chǎn)品的外殼。這類零件普遍具有輕、薄、精、巧的特點(diǎn)，對(duì)加工成形的工藝要求也比較高。采用傳統(tǒng)工藝焊接而成的分體式外殼，不僅外觀受到影響，而且零件的整體性也遭到一定程度的破壞。本論文以國外某品牌MP3的鋁機(jī)殼為研究對(duì)象，研究了具有大高寬比的異形盒多道拉深及變薄拉深工藝，對(duì)整個(gè)成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬并以此為依據(jù)設(shè)計(jì)了多套拉深模具，最后通

2、過試驗(yàn)獲得了壁厚均勻、美觀堅(jiān)固的零件。
　　 本文主要工作如下：
　　 1. 以鋁制MP3 外殼為研究對(duì)象，通過分析零件結(jié)構(gòu)、功能及精度要求，對(duì)此類具有大高寬比、結(jié)構(gòu)非對(duì)稱的異形薄壁殼體零件提出了兩種成形方案，并著重討論了最具可行性的多道拉深工藝。
　　 2. 用專業(yè)板成形數(shù)值模擬軟件PAMSTAMP2G 對(duì)異形盒的成形過程進(jìn)行工藝仿真，分析、計(jì)算變形后板料的應(yīng)力、應(yīng)變及厚度分布，預(yù)測(cè)缺陷可能產(chǎn)生的原因和區(qū)域，最

3、終建立了多道次拉深結(jié)合變薄拉深的工藝方案。
　　 3. 根據(jù)材料的變形規(guī)律，改進(jìn)拉深模具工藝截面，并運(yùn)用有限元仿真的方法，優(yōu)化拉深成形方案。分析了首道次拉深中壓邊圈錐角、凹模圓角半徑、摩擦系數(shù)、壓邊間隙等參數(shù)對(duì)拉深件質(zhì)量的影響，歸納出合適的工藝參數(shù)。采用實(shí)體殼單元對(duì)多道拉深與變薄拉深的七個(gè)變形階段進(jìn)行連續(xù)數(shù)值模擬，非常直觀地預(yù)示了整個(gè)工藝過程和零件的成形情況。
　　 4. 根據(jù)優(yōu)化后的工藝參數(shù)設(shè)計(jì)模具，完成MP3 鋁機(jī)殼

4、的多道拉深和變薄拉深成形，以及成形局部細(xì)節(jié)的液壓脹形與熱成形試驗(yàn)。將試模生產(chǎn)得到的合格零件和仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，采用截面法比較了試驗(yàn)及仿真的殼體壁厚變薄分布，分析其中的差異并歸納、總結(jié)工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，為設(shè)計(jì)此類異形深盒件的拉深工藝及模具結(jié)構(gòu)提供重要的參考。
　　 本論文以建立模型——數(shù)值模擬——工藝優(yōu)化——試驗(yàn)檢驗(yàn)為研究思路，對(duì)具有大高寬比的異形深盒件的成形工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并通過模具制造與零件成形的實(shí)際過程驗(yàn)證了工藝