钢制易拉罐成形过程的数值模拟-机械设计及理论专业论文.docxVIP

h海大学硕士学位论文摘 h海大学硕士学位论文 摘 要 易拉罐的制造过程是一个多工步的生产过程，主要应用的工艺方法为拉深成 形(冲杯拉深和减薄拉深)。由于易拉罐的成形过程非常复杂，涉及到材料非线 性、几何非线性，以及复杂的边界条件，影响因素很多，规律难以定量表达，所 以，很难通过一般的方法对成形过程进行研究，长期以来易拉罐成形工艺的制订 主要依赖经验和传统板料成形理论。 随着竞争的日益；hu J目0，需要通过不断的降低生产成本来提高市场竞争力。为 实现这个目的，就需要在保证易拉罐的强度、刚度和稳定性要求的前提下，不断 降低对生产用材料的消耗，开发出厚度更薄、强度更高的生产用材料。 本文针对新材料开发过程中遇到的实际问题，首先在假定材料各向同性的前 提下，采用轴对称模型对易拉罐的成形过程进行了数值模拟，并分析了易拉罐的 成形特点；随后，从材料性质入手，采用三维模型分析了材料的各向异性对易拉 罐成形性能的影响。这方面的研究在国内目前还做得很少，所以本课题的研究具 有很强的创新性，并且对实际生产过程和材料开发过程都有重要的指导意义。 本课题的主要内容有如下几个方面： 1、研究了易拉罐的拉深成形理论，分别对冲杯拉深和减薄拉深的特点进行 了相关的论述，并对影响易拉罐成形的材料特性进行了分析，其中重点 分析了各向异性的影响； 2、针对易拉罐成形过程的特点进行有限元建模和模拟运算； 3、将数值模拟结果同试验结果进行对比，并将数值模拟的变形云图和理论 分析相结合，验证数值模拟结果的准确性： 4、根据模拟结果分析冲杯过程和减薄过程的变形特点和材料流动规律； 5、分析厚向异性指数R对冲杯拉深后的杯形件的壁厚分布的影响，及杯形 件顶部区域凸耳现象的产生。 本文提出的基于数值模拟的对易拉罐成形过程的分析，对实际生产当中新材 料开发和易拉罐生产工艺的提高都具有很重要的指导意义。 关键词：拉深成形数值模拟有限元各向异性易拉罐 V L海大学硕一【‘学位论文AB L海大学硕一【‘学位论文 AB STRACT Manufacturing beverage cail is a multi-stage process by drawing(cup-deep drawing and ironing)．Because the forming process is complicated with material nonlinear, geometric nonlinear,complicated boundary condition，and other factors，its difficult to study the forming process by normal method．The criterion of the technology of forming beverage can is mainly based on experience and traditional forming theory for alongtime． With the competition arising，it is needed tO reduce the cost tO promote the competitive ability in the world．In order to reach this aim，we must develop new materials with thinner thickness and higher strength． This paper is based on the problems occurred in production．Firstly，we regarded the material as isotropy and simulated the process of forming beverage can and analyzed the characters of forming；and then，we mainly study the effect of anisotropy of material in manufacturing beverage Can．Because the studying in this aspect is rare by no、M this paper is innovative and helpful for manufacturing beverage can and developing new materials This paper is mainly combined by the following parts： 1 Researching the theory o