DOC《NCMMSC2019 青海西宁 2019年8月》

NCMMSC2019 青海西宁 2019年8月 文题(不超过20字)* 作者11,作者22,作者31…… (1.

学校 系名,城市 邮编;

2. 单位名称,城市 邮编) 文摘: 包括目的、方法、结果、结论4部分,200-220字,信息具体. 关键词:关键词1(与分类号对应);

关键词2;

关键词3;

… 中图分类号: 分类号1;

分类号2 当前,提高板料成形性能的新工艺的研发,成为全球板料冲压领域中处在前沿的一个热点课题,国内外的众多学者主要沿两个方向正在开展这项研究[1].这两个方向是:①控制和优化压边力曲线.②多点位控制压边技术.要提高板料在加工成覆盖件时的成形性能,必须对覆盖件拉深过程中的力学特征进行较为深刻的理论分析. 一般说来,任何一个非回转面的形状复杂的覆盖件,都是由多个直壁面或斜壁面与1/4左右的过渡圆柱面或圆锥面以及外凸曲面的底面组合而成的.以图1所示的长方形盒形件的拉深工艺作为分析模型,用上限法来探讨一般的覆盖件拉深过程中的力学特征.为此,将板坯的凸缘面分成两类区域:圆角区域与直边区域,前者如图1中的ABCD区域,后者如图1中的ABHE区域,且每个区域又可以分为凸缘部分与凹模的圆角部分.文中用上限法对覆盖件拉深过程中的力学特征进行理论探讨,同时给出几点假设:①板厚在拉深过程中保持不变.②等效应变速率按厚向异性的材料模型进行计算.③计算动可容速度场时忽略接触面上的摩擦阻力.事实上,假设①在主应力法中同样也被采用了[2]. 假如在拉深过程中,板坯上的圆角区域与直边区域的运动与变形是相互独立的,二者之间没有质点系的转移,即圆角区域中的质点按圆筒件的拉深模式进行运动与变形,而直边区域中的质点按平面应变拉深的模式进行运动与变形,则由上限法可导出如下结果. 图1 拉深过程的分析模型

1 坐标变换下的求导公式与变换矩阵 在圆柱坐标系中的任一子午面上任取一点,记,如图2所示,可有 图2 坐标变换 (1) 由复合函数的求导规则可得 过点作一局部正交坐标系,它的基矢为en,el及e(,其中en沿矢量CP方向,e( 沿圆心在Oz轴上同时垂直于Oz轴且过点P的圆周的切线方向.这两个坐标系中的两组基矢在圆柱坐标系中分别为 (3) (4) 设坐标变换矩阵为Q?=?[],则由= [3],求得矩阵Q为Q?= (5) 如果在图2中,将圆柱坐标系改为直角坐标系,则上述式(1)~(5)都成立,只须在式(1)~(5)中将改写为,改写为即可.

2 圆角区域的应变与应力分析 图3为拉深时凹模的圆角部分,Oz为圆筒件的轴线,设凸模向下运动的速率为. 图3 凹模的圆角部分 2.1 凸缘部分的应变速率场 由体积不可压缩条件及假设式(1),凸缘部分的动可容速度场可求得为[3] (6) 式中 ――质点的径向坐标 ――圆筒件中面的半径 由此可得 == =0 (7) 于是,等效应变速率为[4] ――板材的厚向异性系数 2.2 凹模的圆角部分的应变速率场 在位于凹模的圆角部分的板料上任取一点P,则点P的r与z 坐标由式(1)确定.设点Q位于凹模圆角的入口处的轮廓线G1G2上,且与P点位于圆心为C点的同一条圆周上,如图4所示.由式(6)可得 (9) 设凹模的圆角部分中的任一质点都沿着某一确定的圆周运动.过点P、Q及点P

1、Q1作两个法向距离为dn且以轴为轴线的回转面,如图4所示. 图4 流动模型 于是,在任一微小的变形过程元dt中,由体积不可压缩条件有 得 于是有 (10) 在圆柱坐标系中,由复合函数求导公式及式(2),可有 (11) (12) (13) 对于厚向异性的板材模型,在计算等效应变速率时,必须有一个线应变速率沿板厚方向,而另外二个互相正交的线应变速率都要垂直板厚方向.因此必须把上述的应变速率转换到图3所示的局部正交坐标系中,其中en沿质点P处的板厚方向.于是,由张量变换公式 (15) 及式(5)可求得 表1 机器人D-H参数表 关节 参数d/mm 参数a/mm 参数(?/(°)