ZW32-16户外柱上真空断路器箱体体积调节成型的数值模拟

ZW32-16户外柱上真空断路器箱体体积调节成型的数值模拟

机械设计制造及其自动化论文，论文编号:JX1229 论文字数:21984.页数:46

摘要
盒形件在拉深过程中材料的变形比较复杂。起皱和破裂是其拉深成形过程中的主要失效形式,而影响其成形质量的主要因素是压边力、材料机械性能、拉深模具参数、摩擦条件及板坯形状和厚度等。目前, 虽然已经对矩形盒件的成形在理论分析和实验研究方面做了大量的工作, 但因其变形的复杂性, 还不能象圆筒形件和方形盒件那样得出较为成熟的理论分析。随着有限元软件和计算机技术的不发展, 在模具设计制造之前，可以运用有限元分析技术，模拟冲压过程，预测拉深过程中可能产生的起皱和破裂，及时修改冲压件的结构尺寸形状使之符合冲压件的冲压工艺条件。使得对矩形件成型规律的数值模拟成为可能。
本文以ZW32-16户外柱上真空断路器箱体为例，论述了着重讨论了在毛坯上打拉深孔的工艺方法，通过有限元分析，检验这种工艺方法是否对提高拉深成形性能有积极的意义。从建立产品的建模型与有限元分析，分别从应力、应变等方面进行分析，并以此分析结果，作为模具设计制造的理论依据，同时可缩短真空断路器箱体产品开发周期，降低产品生产成本。

关键词：盒形件分析模型有限元分析

Abstract
Box-shaped pieces in the process of drawing the material deformation is rather complicated. Wrinkling and the breakdown of its drawing in the main form of failure, and its impact on the quality of forming the major factor is the BHF, the mechanical properties of materials, drawing die parameters, friction conditions and slab shape and thickness. At present, although the rectangular box in the shape of the theoretical analysis and experimental research done a lot of work, but because of the complexity of the deformation, not as Cylindrical parts and pieces as a square box that is more mature theory analysis . With the finite element software and computer technology not to develop, design and manufacture of the mold, can be used finite element analysis, simulation stamping process, the process of drawing forecast may have wrinkles and break down, stamping parts in time to amend the structure size shape Bring it into line with stamping parts of the stamping process. Rectangular pieces of molding to make the laws of numerical simulation possible. In this paper, ZW32-16 outdoor column vacuum circuit breaker box as an example, discussed focused on the rough play in the process pull deep hole method, finite element analysis, testing whether this method of drawing to improve performance Has positive significance. The establishment of products from the model and finite element analysis, respectively, from the stress and strain, and other aspects of analysis and this analysis, design and manufacture die as the theoretical basis and can shorten the vacuum circuit breaker box product development cycle and reduce production costs .

Keywords ： Box-shaped pieces ; Analysis model ; Finite element analysis

目录

摘要 I
Abstract II
第1章绪论 1
1.1 冲压模具行业发展现状 1
1.2 未来冲压模具制造技术发展趋势 4
1.3 本文主要研究的内容 5
第2章三维造型的设计方法 6
2.1三维造型方法 6
2.1.1 线框造型 6
2.1.2 曲面造型 7
2.1.3 实体造型 8
2.2 产品结构的主要特征和合理的建模顺序 8
2.3 曲面造型技巧 9
2.3.1 化整为零 9
2.3.2 建立光顺的曲面片控制线 9
2.3.3 轮廓线删繁就简构造曲面 9
2.3.4 从模具的角度考虑 10
2.3.5 曲面光顺评估 10
2.4 本章小结 10
第3章多点位户外真空断路器箱体 11
3.1 多点位户外真空断路器箱体起皱和开裂现象的分析 11
3.1.1拉深件加工工艺 11
3.2 模具设计时应注意的问题 13
3.2.1 缓冲装置 13
3.2.2 增加平衡块 13
3.3 起皱和开裂现象的解决方法 13
3.3.1 零件起皱 13
3.3.2 零件开裂 15
3.4 本章小结 16
第4章虚拟制造 17
4.1 虚拟制造(VM) 18
4.1.1 虚拟设计技术(VDT) 18
4.1.2 虚拟制造技术(VMT) 18
4.1.3 虚拟制造系统(VMS) 18
4.2 虚拟制造在多点位户外真空断路器箱体模具中的应用 19
4.2.1 多点位户外真空断路器箱体模具虚拟制造的开发流程 19
4.2.2 多点位户外真空断路器箱体模具虚拟制造中的关键技术 20
4.3 本章小结 22
第5章有限元分析软件 23
5.1 Pro/E向ANSYS进行模型数据转换的方式 23
5.1.1 利用IGES中间标准格式转换 24
5.1.2 使用ANSYS－Pro/E接口转换 24
5.2 有限元分析系统的发展现状 25
5.3 本章小结 26
第6章设计内容 27
6.1 真空断路器箱体工程图分析 27
6.2 绘制Pro/E三维图 27
6.3 毛坯展开 29
6.4 有限元分析 30
6.5 成形性能评价标准 31
6.6 分析结果 32
6.7 本章小结 38
总结 39
参考文献 40
致谢 41