激光复合造型覆盖件模具成形过程的数值模拟与摩擦学实验研究的开题报告.docx

激光复合造型覆盖件模具成形过程的数值模拟与摩擦学实验研究的开题报告
一、研究背景
覆盖件是汽车等各种机械设备中非常重要的零部件，其功能是美化外观、保护内部零部件防止灰尘进入等。激光复合造型是制作覆盖件的一种重要工艺，其优点是可以在一定程度上减少模具制造成本和时间，并且可以制作出更加复杂的造型。但是，在激光复合造型过程中需要考虑到模具与材料之间的摩擦条件，否则会导致模具表面磨损加剧、形状偏差增大等问题，从而影响制品质量。
因此，对于激光复合造型覆盖件模具成形过程中的摩擦特性开展研究具有重要的意义。
二、研究内容
1.利用有限元软件对激光复合造型覆盖件模具成形过程进行数值模拟，分析模具与材料之间的摩擦条件，并探究不同摩擦系数对于成形结果的影响。
2.设计并搭建实验平台，对激光复合造型过程中模具与材料之间的摩擦系数进行测试，并与数值模拟结果进行对比分析。
3.通过实验和数值模拟的研究，探究模具表面处理、材料类型和激光功率等因素对于摩擦特性的影响，并为模具表面涂层设计提供理论支持。
三、研究意义
1.为激光复合造型覆盖件模具成形工艺提供摩擦学的理论支持，提高模具成形效率和质量。
2.优化激光复合造型的工艺参数，实现高效的覆盖件制造。
3.为其他机械设备的制造提供借鉴和参考。
四、研究方法
1.利用ABAQUS等有限元软件对激光复合造型覆盖件模具成形过程进行数值模拟，研究其摩擦特性；
2.设计制作实验平台，对模具与材料之间的摩擦系数进行测试，并与数值模拟结果进行对比分析；
3.综合实验和数值模拟的结果，进行摩擦特性研究。
五、研究成果要求
1.完成激光复合造型覆盖件模具成形过程中摩擦特性的数值模拟和实验研究，并形成学术论文；
2.掌握有限元软件、材料测试仪器等相关技术，具备相关实验和理论分析能力。
六、论文结构
1.引言：理论背景、研究目的和方法、研究意义等；
2.相关文献综述：对相关领域已有研究的回顾和分析；
3.激光复合造型覆盖件模具成形过程的数值模拟：对成形过程进行数值模拟，并研究不同摩擦系数的影响；
4.激光复合造型覆盖件模具成形过程的摩擦学实验：设计并搭建实验平台，对模具表面涂层、材料和激光功率等因素进行探究；
5.研究结果与分析：将数值模拟和实验结果进行对比，并对研究成果进行分析；
6.结论：总结研究成果，并对未来研究方向提出建议。
七、预期时间安排
1.前期调研和文献综述：2021年6月至7月；
2.数值模拟和实验设计：2021年8月至2022年1月；
3.数据分析和论文撰写：2022年2月至2022年6月。
八、参考文献
1.Kim,H.,&Lee,S.(2016).Processcontroloflaserdynamicformingconsideringtemperature-dependentmaterialproperties.Materials&Design(1980-2015),114,20-28.
2.Li,W.,Dai,X.,&Huang,H.(2017).Effectsoffrictionandsheetthicknessongeometricalaccuracyofpartsformedbyincrementalsheetmetalforming.JournalofMaterialsProcessingTechnology,241,252-257.
3.Yu,Z.,Liu,H.,&Ma,F.(2019).Applicationoffiniteelementmethodinformingsimulationandoptimizationdesignofaerospaceproducts.JournalofMechanicalEngineering,55(19),119-128.