山东建筑大学毕业论文开题报告表-圆管偏心方形孔翻边成形预制孔优化设计方法研究.doc

山东建筑大学毕业论文开题报告表 班级： 姓名： 指导老师: 论文题目 圆管偏心方形孔翻边成形预制孔优化设计方法研究 一、选题背景和意义： 三通管为管道连接件的一种，节约了管路零部件用量改变流体方向，于输水管路、输油管路及各种液体化工材料输送管路。随着我国石化工业的迅速发展,管道联接件的需要量日益增多,且管件种类也越来越多,由于采用铸造方法生产的管件带有气孔、砂眼等组织缺陷,所以,对于中、高压管道系统大都使用优质无缝钢管冲压成形联接管件。 焊接机加工液压胀形用焊接和机加工方法生产，金属损耗大，产品质量，生产成本高，生产效率低三通的液压胀形是通过金属材料的轴向补偿胀出支管的一种成形工艺。能显著地提高制件的力学性能，还可大幅度地降低生产成本和提高生产效率Dynaform分析。 难 点: 1、相贯线的计算。 2、冲压和翻边工艺。 3、UG三维造型。 4、Dynaform的参数设定并进行模拟，保证工件支管的要求尺寸和形状，避免拉裂或者起皱。 1.相贯线的计算 在开始研究之前确定好方向后，就是做好研究前的准备，其中就是计算工作，即预制孔的形状和尺寸，这是要与后面的模拟工作结合起来，最后得出最合适的数值关系，然后利用编程软件实现自动化，从而提高工作效率和计算准确度和精确度。 2.冲孔和翻边工艺 这一步是要根据冲孔和翻边工艺特04-性，设计出合适的模具结构，明确出制件的加工过程。 3. UG三维造型 利用三维造型工具，做出制件模型，为后面的Dynaform的分析做好准备。 ４. Dynaform分析 Dynaform分析过程是本次研究的重点，也是核心。所有预期的研究结果以及数据都要通过Dynaform来得出，然后对结果数据进行分析，得出最终的结论，来支持研究。 本设计利用Dynaform对板料成形过程进行模拟加工预先得知工件的起皱和拉裂情况，从而调整压边力来调节变形程度得到合适的数据来指导我们。其具体操作方法就是利用Dynaform进行模拟，然后把模拟的结果反馈到最开始的预制孔计算阶段，然后进行多次之后得到有价值的数值关系。 Dynaform软件是美国ETA公司和LSTC公司联合开发的用于板料成形数值模拟的专用软件，是LS-DYNA求解器与ETA/FEMB前后处理器的完美结合，是当今流行的板料成形与模具设计的CAE工具之一。使板料经分离或成形而得到制件的工艺。靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工（或称压力加工），合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有60～70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。 Dynaform 软件基于有限元方法建立, 被用于模拟钣金成形工艺。Dynaform软件包含BSE、DFE、Formability三个大模块，几乎涵盖冲压模模面设计的所有要素，包括：定最佳冲压方向、坯料的设计、工艺补充面的设计、拉延筋的设计、凸凹模圆角设计、冲压速度的设置、压边力的设计、摩擦系数、切边线的求解、压力机吨位等。 　　Dynaform软件可应用于不同的领域，汽车、航空航天、家电、厨房卫生等行业。可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、表面质量，评估板料的成形性能，从而为板成形工艺及模具设计提供帮助。 Dynaform软件设置过程与实际生产过程一致，操作上手容易。来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。[1]将预制孔简化为椭圆，通过特殊位置计算椭圆的长轴和短轴，确定椭圆形预制孔的形状和尺寸。古丽[2]应用“变形区中性层素线长度不变”的假设，建立了三通管翻边成形预制孔形状和尺寸的计算公式。 刘丽敏[6]采用实验和模拟的方法对大口径三通管的翻边成形工艺进行了研究；课题组的李兆东[8]采用理论公式推导与有限元结合的方法，提出了基于修正法的预制孔确定方法。实验或模拟的方法可以较好的解决预制孔设计问题，但是需要进行多次反复的实验和模拟，浪费了大量的时间，而且在实验或模拟的过程中，对预制孔的修正依据操作人员的经验，自动化程度低、可靠性差。 肖小亭，肖景荣[9]研究了薄壁三通管翻边成形工艺参数，首先通过几何作图的方法确定预制孔，然后再翻边系数以及翻边极限高度。这篇文章根据圆柱体与平面成等距对应这一几何特点，将空间曲面成