超聲波振動(dòng)輔助精沖成形規(guī)律及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、超聲波輔助塑性成形工藝是一種先進(jìn)的金屬材料加工工藝，經(jīng)過數(shù)十年的研究發(fā)展，該工藝被廣泛應(yīng)用于拉拔、拉絲、擠壓、鐓粗、軋制等成形工藝中，通過改善金屬加工工藝條件能夠提高零件的成形質(zhì)量。精沖成形能夠以低成本和高效率獲得沖裁光亮帶大、形位精度高、表面平整且無需二次加工的優(yōu)質(zhì)零件。材料的變形抗力、金屬流動(dòng)和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等會(huì)影響精沖件的斷面質(zhì)量和精沖模具的使用壽命，將超聲波輔助塑性加工工藝和精沖技術(shù)結(jié)合起來，通過改變零件的成形載荷、金屬流動(dòng)和應(yīng)力

2、應(yīng)變狀態(tài)來提高精沖件的斷面質(zhì)量和精沖模具的使用壽命，對(duì)推動(dòng)我國(guó)精沖的理論研究、技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用，以及節(jié)能降耗綠色制造具有重要意義。
　　本文在DEFROM-2D有限元軟件中建立二維軸對(duì)稱模型，分別模擬了傳統(tǒng)精沖和超聲波振動(dòng)輔助精沖成形過程，通過比較傳統(tǒng)精沖和超聲波振動(dòng)輔助精沖的塑性變形過程來分析超聲波對(duì)精沖過程的速度場(chǎng)、靜水應(yīng)力場(chǎng)和等效應(yīng)變場(chǎng)的影響規(guī)律，揭示了超聲波振動(dòng)對(duì)精沖成形的作用機(jī)理。重點(diǎn)分析了超聲波振動(dòng)輔助精沖成形條件下剪切

3、區(qū)金屬材料的流動(dòng)和靜水應(yīng)力的分布情況來揭示超聲波對(duì)精沖件的撕裂帶和塌角成形的影響規(guī)律。
　　通過準(zhǔn)確的精沖有限元模型探討了傳統(tǒng)精沖和超聲波振動(dòng)輔助精沖條件下不同的沖裁間隙、凹模圓角、壓邊力和反頂力等工藝參數(shù)對(duì)精沖件斷面質(zhì)量的影響規(guī)律。
　　本文采用有限元模擬和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)超聲波振動(dòng)輔助精沖成形進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)與有限元模型相對(duì)應(yīng)的模具。根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)條件，選擇在不同的壓邊力和反頂力條件下進(jìn)行傳統(tǒng)精沖和超聲波振動(dòng)輔助精沖成形