异形壳体冲压工艺与模具开题报告

全文总字数：5605字

1. 研究目的与意义（文献综述）

异形壳体在工业生产中有着广泛的应用，如插头盖、蓄电池箱盖等电器零件和变速箱盖，油箱盖等汽车部件。其中，盒形件是金属薄板拉深成形中较为典型的冲压件，且盒形壳体的拉深较为复杂，既包括圆角部分的圆筒形拉深，又存在直边上的弯曲和拉延，加之盒形件的应力应变状态也很难分析，所以它的成形工艺设计和控制变形都非常困难，其成形过程常常产生许多缺陷，如拉裂、起皱、回弹补偿不当等^[1]。

在目前的理论研究中，对普通盒形件拉深成形过程的研究可以说已经非常成熟。但是对于异形阶梯状盒形件来说，由于成形情况较为复杂，有情况尚不是很清楚的阶梯处成形，在此处的成形过程缺乏理论支撑。目前进行的研究中更多的是针对具体盒形零件产品的生产工艺的研究。如，安徽水利水电职业技术学院的聂兰启^[1]等人分析了某产品的变速箱重要壳体的冲压工艺，分析了预成型及拉深时产生废品的原因，并提出了解决措施；重庆大学的张文城^[2]等人利用了塑性有限元的方法对某消声器的不锈钢异形壳体的冲压工艺进行了数值模拟和优化；哈尔滨工业大学的黄树晖^[3]从力学分析入手，对某阶梯底异形件拉深过程中的成型状态进行了分析，为其他曲面底面异形壳体的成形研究奠定了理论依据；福建工程学院的刘昌棋^[4]分析了某骑式摩托车油箱外壳的冲压成形工艺，分析了单片式，双片式拉深冲压法对壳体的质量的影响；国营电器总厂的工程师朱希明^[5]以碱性蓄电池箱盖为例,详细地介绍了阶梯长方盒形零件拉深成形工艺、可能出现的问题及所采取的措施；剑桥大学的e.g. loukaides^[6]等人根据服装的设计工艺提出了一种新的算法，在不事先指定工艺流程的情况下，将板料从其最终几何形状“成形”为平坦的毛坯，以预测盒形件变形过程的应变规律；torgeir welo^[7]等人介绍了一个有关汽车工业的案例研究，该案例使用基于集的设计方法来开发用于挤压铝制异形壳体的创新性三维弯曲和成形技术的夹持系统，以使产品能够满足尺寸精度的要求；mansoor shamloofard^[8]等人提出了一种反向等几何分析方法，以估计盒形件的毛坯并预测冲压成形过程中的应变分布，同时研究了更改最终零件几何形状和材料特性对零件可成形性的影响。

综合国内外现有的研究成果可知，异形壳体的成形质量关键在于拉深工序的工艺性。在冲压生产中,盒形拉深件的种类很多。由于各种拉深件几何形状的差异，因而在冲压过程中毛坯变形区位置、变形性质、各部位的应力状态及其分布规律等方面都存在着相当大的区别，所以工艺参数通用性很差；而且生产该类零件的冲压车间是机械工厂的高噪声车间之一，大量的剪冲设备在生产运转过程中所产生的强烈噪声污染不仅危害利润工人健康，也影响了生产效率^[9]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

首先根据目标零件的尺寸及工艺特点确定成形工艺方案，初步设计坯料大小、排样方式，并初步确定拉深力、冲裁力等工艺参数，设计模具工作部分的尺寸；之后利用 dynaform 软件对该异形阶梯盒形件进行拉深成形模拟，采用正交实验法，分析挤压速度、凸模圆角、凹模圆角、压边力四个参数对阶梯底盒形件拉深成形规律及产品质量的影响，优选工艺参数组合以获得最佳工艺参数。

2.2 研究目标

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定技术方案，完成开题报告，并完成英文翻译；

第4-6周：关键工序（初次拉深工序）的建模与数值模拟分析，完成正交实验；

第7-9周：对实验结果进行分析，确定最优工艺参数及落料拉深复合模具的结构设计；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]余承辉,聂兰启,汪发春.变速箱壳体成形工艺与模具设计[j].模具工业,2010,36(04):43-46.

[2]季筱玮,温彤,郜瑞,张文城.异形不锈钢消声器壳体拉深工艺的优化[j].热加工工艺,2011,40(19):82-84 88.

[3]黄树晖.阶梯底盒形件拉深成形规律的研究[d].哈尔滨工业大学,2009.