机械毕业设计论文 基于dynaform的阶梯形圆筒件回弹分析.docx

本科毕业设计(论文)开题报告(含论文综述)

学院：机械与控制工程学院

所属教研室：机械工程教研室

课题名称：基于Dynafrom的阶梯形圆

筒件回弹分析

专业(方向):机械设计制造及其自动化

(模具设计与制造)

X大学本科毕业设计·论文

I

一、毕业设计(论文)选题的目的和意义[(1)课题名称；(2)有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析；(3)前人在本选题研究领域中的工作成果简述]

1课题名称：基于dynafrom的阶梯形圆筒件回弹分析

(零件图片)

2有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析

(1)历史

冲压模具是模具的重要组成部分。冲压是指在常温下靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形和分离，从而获得所需形状和尺寸的攻坚的加工方法。板料冲压与切削加工相比具有更高的加工效率，而且能获得更高的材料利用率，冲压已经广泛应用于汽车、航天、船舶、家电等领域。在汽车制造领域，由于汽车车身的制造精度高，而且生产批量比较大，绝大部分的车身部件均采用金属板料冲压技术进行实际生产。

由于板料冲压过程是大挠度、大变形的塑性变形过程，涉及板料在不同塑形成型工序中复杂的应力应变状态下产生塑形流动，塑形变形，与此同时引起起皱、破裂及回弹等成形缺陷问题，同时由于板料冲压成形过程是一个非常复杂的多体接触的动态力学分析问题，因此，在实际板料冲压过程中，单凭经验往往很难对板料的冲压成形做出合理的预测，进而加大了冲模的制造、调模试模的难度和成本，如果出现工艺判断错误，还可能导致模具报废。为此我们利用先进的计算机辅助工程分析技术对具体冲压零件的成形过程进行数值模拟，可以及早发现问题，改进模具设计，从而大大缩短调模试模周期，降低制造模具成本等。

(2)现状、发展趋势

衡量CAE技术水平的重要标志之一是分析软件的开发和应用。目前，一些发达国家在这方面已达到了较高的水平，仅以有限元分析软件为例，国际上不少先进的大型通用有限元计算分析软件的开发已达到较成熟的阶段并商品化，如ANSYS、DEFORM、DYNAFROM、MOLDFLOW等。这些软件具有良好的前后处理界面，静态和动态过程分析以及线性和非线性分析等多种强大的功

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II

能，都通过了各种不同行业的大量实际算例的反复验证，其解决复杂问题的能力和效率，已得到学术界和工程界的公认。我国的计算机分析软件开发是一个薄弱环节，严重地制约了CAE技术的发展。目前，板料成型数值模拟技术逐渐走向成熟，已成为商业化的板料分析CAE软件，得到了许多工业部门的重视和应用。欧美等一些国家都已经开始应用板料成型分析CAE软件来指导板料成型件的开发和生产，产生了很好的经济效益。DYNAFORM软件是美国ETA公司和LSTC公司联合开发的用于板料成型目前，板料成型数值模拟技术逐渐走向成熟，已成为商业化的板料分析过程模拟仿真的专用软件。DYNAFORM软件能够对整个模具开发过程进行模拟，从而大大减少模具的调试时间和降低生产高质量覆盖件和冲压件的成本，并且能够有效模拟模具成型过程中4个主要工艺：压边、拉伸、回弹和多工步成型。同时，还可以较好地预测成型过程中板料的破裂、起皱、减薄、划痕、回弹，评估板料的成型性能，从而为板料成型工艺及模具提供帮助。

3前人在本选题研究领域中的工作成果简述

板料拉伸成型是材料加工的基本方法之一，具有生产率高、尺寸精度好、重量轻、成本低和易于实现机械化与自动化等特点。Dynaform软件是现在流行的板料成形分析软件中，较为成功的一种是由美国ETA公司和LSTC公司联合开发，用于板材成形模拟的专用软件包，可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间及试模周期，不但具有良好的易用性，而且包括大量的智能化自动工具，可方便地求解各类板料成形问题。Dynaform软件包括板成形分析所需的与CAD软件的接口、前后处理、分析求解等所有功能；Dynaform专门用于工艺及模具设计涉及的复杂板成形问题Dynaform软件可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹，评估板料的成形性能，从而为板材成形工艺及模具设计提供帮助。Dynaform结合了大量的自动特征与LS-NYNA的非线性有限元显示算法，成为了强大的冲压工艺解决有限元工具。Dynaform已被金属成形工业广泛地用于解决复杂的成形问题。关于本课题的研究，所能参考的资料很少，前人对此类零件的回弹分析的涉入不多。但是在其他相关的研究领域里，前人为我们的研究确立了方向。有关零件的切边对其回弹的影响也已有所叙述。本文将就该零件的切边对回弹的影响规律进行数值模拟分析，以期从中找出解决此类零件回弹现