基于數(shù)值模擬的沖裁毛刺形成機(jī)理與抑制技術(shù)研究.pdf

1、板料沖裁是金屬塑性加工的基本方法之一，其因少無切屑、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航空、汽車及儀器儀表等領(lǐng)域。然而隨著產(chǎn)品向精密化與集成化方向發(fā)展，沖裁毛刺引起人們的重視，如何實(shí)現(xiàn)沖裁毛刺的有效抑制已成為研究的重點(diǎn)，本文基于國(guó)內(nèi)外沖裁毛刺的研究基礎(chǔ)上提出了一種抑制沖裁毛刺的方法——預(yù)壓沖裁法。
　　 本文利用有限元軟件DEFORM-2D模擬了1mm厚的AISI304不銹鋼板料預(yù)壓沖裁過程，研究了各工藝參數(shù)與光亮帶長(zhǎng)度及凹模磨損深

2、度之間的關(guān)系，其主要內(nèi)容及成果如下:
　　 (1)分析了沖裁變形過程及受力狀況，探討了沖裁毛刺的形成機(jī)理，并對(duì)預(yù)壓沖裁法有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。
　　 (2)分析了預(yù)壓沖裁過程中的應(yīng)力應(yīng)變及材料流動(dòng)情況，沖裁變形主要集中于狹窄的凸凹模間隙內(nèi)且材料流動(dòng)中出現(xiàn)的“渦旋”現(xiàn)象可以提高變形區(qū)的靜水壓應(yīng)力，抑制裂紋的產(chǎn)生。此外，研究了相對(duì)間隙、凸模刃口圓角半徑、凹模刃口圓角半徑、沖裁速度、預(yù)壓深度、預(yù)壓角度及模具磨損對(duì)光亮帶

3、長(zhǎng)度的影響，通過模具磨損前后的沖裁件的斷面質(zhì)量比較，研究發(fā)現(xiàn)模具磨損使得沖裁件的光亮帶長(zhǎng)度下降。運(yùn)用正交試驗(yàn)?zāi)M了不同工藝參數(shù)組合下的預(yù)壓沖裁過程，通過正交試驗(yàn)結(jié)果的直觀分析及方差分析，得出相對(duì)間隙對(duì)光亮帶長(zhǎng)度影響顯著的結(jié)論，而其余各因素的影響主次順序?yàn)?凸模刃口圓角半徑＞預(yù)壓深度＞預(yù)壓角度＞沖裁速度＞凹模刃口圓角半徑，且通過因素效應(yīng)曲線圖給出了預(yù)壓沖裁法的最優(yōu)工藝方案。
　　 (3)基于Archard模型對(duì)預(yù)壓沖裁過程中的凹模