傳動帶沖裁模具磨損優(yōu)化與仿真預(yù)測的研究.pdf

1、傳動帶是汽車離合器蓋總成中用以傳遞扭矩的薄壁帶狀彈性元件，它的沖裁過程由于關(guān)系到幾何非線性、材料非線性以及接觸非線性而變得非常復(fù)雜，其在狹小的沖裁間隙內(nèi)發(fā)生局部塑性大變形，并且在沖裁變形區(qū)產(chǎn)生較大的摩擦與較高的溫度而使得沖裁凸模的工作環(huán)境極其惡劣，加劇了模具的磨損。隨著有限元仿真技術(shù)的快速發(fā)展，借助有限元軟件對板料沖裁過程中的凸模磨損情況進(jìn)行有限元仿真，可以進(jìn)一步優(yōu)化板料的沖裁工藝參數(shù)，從而改善沖壓模具的維修頻率及使用壽命，并且為企業(yè)的

2、實(shí)際生產(chǎn)過程提供重要的參考指導(dǎo)。
　　本文以傳動帶作為研究的對象，利用DEFORM-2D軟件對傳動帶（材料為CK75，材料的厚度為1.1mm）的沖裁過程及沖裁凸模的磨損狀況進(jìn)行數(shù)值仿真，分析了沖裁工藝參數(shù)與沖裁斷面（光亮帶長度）和沖裁凸模磨損之間的影響變化趨勢，并且基于正交試驗(yàn)的設(shè)計(jì)對傳動帶的沖裁工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對沖裁模具的磨損進(jìn)行仿真預(yù)測，并且設(shè)計(jì)傳動帶沖壓級進(jìn)模進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，論文的主要研究工作如下：
　

3、　（1）闡述了金屬板料的各個沖裁變形階段，分析了金屬板料沖裁變形區(qū)域中的接觸摩擦情況，敘述了沖裁模具的磨損過程及其磨損分類，并對影響沖裁模具磨損的主要因素進(jìn)行介紹。
　?。?）基于板料沖裁仿真關(guān)鍵技術(shù)的闡述，建立了離合器傳動帶沖裁模擬的有限元仿真模型，借助DEFORM-2D有限元軟件仿真了傳動帶的沖裁過程及模具磨損，分析了板料沖裁過程中的應(yīng)力與應(yīng)變分布情況，研究了沖裁工藝參數(shù)（沖裁間隙、模具刃口圓角半徑以及沖裁速度）與零件沖裁斷面

4、光亮帶長度以及凸模磨損之間的變化趨勢。此外，設(shè)計(jì)了三因素三水平正交試驗(yàn)對傳動帶的沖裁工藝參數(shù)進(jìn)行分析與優(yōu)化，通過極差分析得出沖裁凸模的磨損受沖裁間隙的影響比較顯著；通過方差分析得知沖壓工藝參數(shù)對沖裁凸模磨損影響的主次順序分別依次為：沖裁間隙、模具刃口圓角半徑、沖裁速度。通過正交試驗(yàn)的分析得出傳動帶的最優(yōu)沖壓工藝參數(shù)組合方案，即沖裁間隙為14％t，模具的刃口圓角半徑為1.0%t，沖裁速度為5mm/s。
　?。?）基于沖裁正交試驗(yàn)的仿