典型板料成形工藝低碳設(shè)計和研究.pdf

1、能源短缺和環(huán)境污染問題是當今制造業(yè)面臨的普遍問題,實施低碳的發(fā)展戰(zhàn)略是全球各個國家的共識。目前,實現(xiàn)制造業(yè)的低碳和節(jié)能已經(jīng)成為研究的熱點問題。在制造業(yè)的各個行業(yè)中,尤其是汽車制造業(yè),金屬的板料成形工藝在其制造工藝中占有舉足輕重的地位,因此沖壓行業(yè)同樣要承擔(dān)節(jié)能減排的責(zé)任。針對目前對板料成形工藝中的碳排放問題研究相對較少的情況,本文以典型板料成形工藝(彎曲、拉深)為研究對象,建立工藝參數(shù)和碳排放的關(guān)系,找到工藝中主要的碳排放影響因素,旨在

2、降低成形過程的能耗及碳排放,對實現(xiàn)低碳工藝提供一定的指導(dǎo)。本文的研究成果主要包括:
　　(1)建立了U形彎曲工藝成形過程碳排放模型,并且通過有限元模擬驗證了模型的準確性。利用建立的模型結(jié)合有限元模擬分析了壓邊力、摩擦、模具參數(shù)等對彎曲過程能耗的影響,得出不同工藝參數(shù)對彎曲過程能耗影響規(guī)律,提出了降低彎曲過程碳排放的方法。
　　(2)建立了半球形件拉深工藝的理論計算碳排放模型,通過有限元的模擬驗證該理論公式的準確性。應(yīng)用100

3、T變壓邊力拉深液壓機對201不銹鋼半球形零件進行了拉深實驗,由模具上安裝的傳感器測量實際拉深力計算得到的能耗與理論計算曲線有良好的趨勢一致性,證明了該公式的具有一定的適用性。在保證成形質(zhì)量的前提下,實驗通過模型優(yōu)化得到的工藝參數(shù)實現(xiàn)了半球形件拉深能耗的降低。
　　(3)通過響應(yīng)面實驗設(shè)計方法,利用AWS2103功率分析儀測量得到了半球形件拉深過程液壓機的能耗數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)分析的結(jié)果擬合得到了工藝參數(shù)和設(shè)備能耗的關(guān)系模型,結(jié)合推導(dǎo)的成