小模數(shù)齒形精沖的計(jì)算機(jī)模擬及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、傳統(tǒng)的齒形零件加工需進(jìn)行落料沖孔、鉸中心孔、滾齒、去毛刺等工序，工藝復(fù)雜，加工時(shí)間長(zhǎng)。精密沖裁工藝作為一種先進(jìn)的精密塑性成形技術(shù)，一次沖裁加工就可得到尺寸精度高、剪切面光潔、且具有一定立體形狀的零件。隨著精沖技術(shù)的發(fā)展，越來越多的齒形零件采取了精沖加工方法，但目前在小模數(shù)齒形件的精沖方面還存在很多問題，一方面，由于零件輪廓的影響，在被加工材料的齒頂處很容易產(chǎn)生撕裂。另一方面，在齒頂處，由于凸模承受很大的壓力，從而導(dǎo)致模具過早崩刃、斷裂失

2、效，因此，研究并開發(fā)小模數(shù)齒形件的精沖工藝是具有理論和實(shí)際意義的。 如何預(yù)測(cè)精沖成形過程中可能出現(xiàn)的缺陷，獲得合理的工藝參數(shù)，成為精沖技術(shù)開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。目前，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，齒形零件的精沖主要依靠經(jīng)驗(yàn)以及工藝實(shí)驗(yàn)等傳統(tǒng)方法來實(shí)現(xiàn)，但由于傳統(tǒng)研究方法的局限，設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期都較長(zhǎng)，使得生產(chǎn)效率比較低。 本文在綜合查閱吸收大量國(guó)內(nèi)外技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)小模數(shù)齒形件精沖的工藝機(jī)理進(jìn)行研究，簡(jiǎn)要介紹了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)所依賴的有

3、限元理論基礎(chǔ)，對(duì)體積成形專用有限元模擬軟件Deform3D的應(yīng)用特點(diǎn)及功能做了總結(jié)和分析。并運(yùn)用有限元Deform3D軟件系統(tǒng)對(duì)小模數(shù)齒形件精沖過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，分析了沖裁間隙、壓邊圈尺寸、壓邊力、反頂力、凹模刃口圓角等主要工藝參數(shù)對(duì)成形結(jié)果的影響，得出了各工藝參數(shù)與沖裁剪切面光潔面的關(guān)系，揭示了精沖過程中不同工藝參數(shù)下材料變形區(qū)金屬的流動(dòng)情況以及靜水壓力的變化規(guī)律，同時(shí)引入Cockcroft &Latham韌性斷裂準(zhǔn)則來預(yù)測(cè)裂紋出