開式壓力機中厚板沖孔機理與質(zhì)量控制.pdf

1、常見的中厚板孔加工工藝有鉆孔、火焰切割、沖孔等。其中，沖孔工藝采用沖孔模具在壓力機上完成，相比其他工藝更加方便和高效，可滿足大批量生產(chǎn)的要求。因此，中厚板沖孔被廣泛應用于各鋼結構加工等領域。由于本身工藝的原因，中厚板沖孔的質(zhì)量相比鉆孔差。所以，研究中厚板沖孔機理與質(zhì)量控制對于豐富沖孔理論和指導實際生產(chǎn)具有重要的意義。
　　本文以開式壓力機中厚板沖孔機理與沖孔質(zhì)量為研究對象，進行了有限元分析和實驗研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　

2、（1）以1600kN開式壓力機為研究對象，采用ANSYS軟件對中心加載和偏心加載兩種工況進行機身強度與剛度分析。通過建立有限元分析模型，得到了沖裁力對機身變形和機身喉口應力的影響規(guī)律。開展了機身扭轉變形研究，建立了機身扭轉變形計算公式，提出了許用偏載曲線的概念，獲得了1600kN開式壓力機的許用偏載曲線，為開展開式壓力機角變形對沖孔質(zhì)量影響的研究奠定了基礎。
　?。?）為了闡明中厚板沖孔機理，開展了中厚板垂直沖孔與斜角度沖孔過程數(shù)

3、值模擬。建立了中厚板垂直沖孔和斜角度沖孔兩種工況下的有限元分析模型，獲得了板料裂紋發(fā)生、發(fā)展以及斷裂的應力分布，闡述了中厚板垂直沖孔和斜角度沖孔時的變形機理。
　　（3）為了研究工藝參數(shù)對沖孔質(zhì)量的影響，綜合考慮沖裁間隙和沖頭直徑兩種因素進行，提出了隙徑比的概念，采用有限元分析法開展研究，獲得了隙徑比對沖孔質(zhì)量的影響規(guī)律。開展了沖孔實驗研究，獲得了隙徑比對沖孔光亮帶高度、斜坡角度的影響規(guī)律，對數(shù)值模擬結論進行了驗證。
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4、4）為了更好的再現(xiàn)開式壓力機中厚板沖孔時的實際情況，采用ANSYS/LS-DYNA軟件，綜合開式壓力機、沖模和板料的共同影響，開展了開式壓力機中厚板沖孔整體數(shù)值模擬。發(fā)現(xiàn)在沖孔過程中，沖頭刃口存在較大的等效應力。機身變形致使沖頭產(chǎn)生彎矩，將會影響沖頭的強度。整體模擬時板料和機身的分析結果均與之前的結果基本吻合。
　　綜上所述，本文對開式壓力機中厚板沖孔進行了有限元分析和實驗研究，闡述了中厚板沖孔的機理。建立了開式壓力機扭轉變形公式