鋯合金板料沖裁間隙的有限元模擬與公差分析.pdf

1、近年來，面臨能源需求持續(xù)增長及溫室氣體減排的雙重壓力，安全高效發(fā)展核電已成為我國能源結構調整的重要方向。鋯合金板料作為核反應堆中定位格架等結構件的重要材料，對反應堆的高效、安全運行極為關鍵。掌握鋯合金板料的沖裁規(guī)律，實現(xiàn)定位格架完全國產化已成為發(fā)展我國核電技術的關鍵技術之一。
　　我國對鋯合金材料的研究尚處于初級階段，造價十分昂貴，若按照一般獲取合理沖裁間隙的方法進行大量試沖試驗，研究成本較高，采用有限元模擬方法進行研究則是比較經

2、濟的。然而，目前利用有限元模擬沖裁的研究大多針對常見的各向同性材料，而鋯合金具有明顯的各向異性，其沖裁規(guī)律更為復雜。因此，對鋯合金板料沖裁間隙進行有限元模擬與公差分析具有重要的工程應用價值。本文主要進行以下研究工作:
　　(1)先對鋯合金板料進行拉伸試驗，得到一些基本參數(shù);然后，針對不同沖裁間隙對沖裁力、沖裁功和沖裁件斷面質量等的影響，進行有限元模擬，并分析沖裁間隙的合理取值。
　　(2)考慮鋯合金具有各向異性明顯的特點，在

3、沖裁間隙的有限元模擬中取不同的厚向異性系數(shù)進行研究，分析沖裁刃口與板料軋制方向呈不同角度時，沖裁間隙的合理取值，以及板料各向異性對斷面質量的影響。
　　(3)采用雅可比旋量統(tǒng)計算法結合模具的裝配工藝，以凸模定位誤差為封閉環(huán)，對一種四導柱沖裁模進行三維公差分析，研究凸模定位誤差對沖裁間隙的影響。
　　本文通過對鋯合金板料沖裁間隙的研究發(fā)現(xiàn):利用有限元技術結合沖裁規(guī)律來獲得合理沖裁間隙是一種行之有效的方法;鋯合金板料的各向異性對