激光復(fù)合造型模具對(duì)板料成形性能及回彈影響的研究.pdf

1、隨著模具工業(yè)的飛速發(fā)展,板料沖壓成形在當(dāng)今社會(huì)中的地位越來(lái)越重要。由于板料成形精度要求的不斷提高,對(duì)模具提出更高的要求。在板料沖壓成形過(guò)程中,板料和模具之間產(chǎn)生劇烈的摩擦,直接影響了板料的成形質(zhì)量和模具的壽命。因此,研究并改善模具和板料之間的摩擦具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 基于激光毛化和激光微造型技術(shù)的研究及應(yīng)用,本文將激光毛化和激光微造型微觀結(jié)構(gòu)改形和組織改性的特點(diǎn)應(yīng)用到?jīng)_壓模具表面。在板料的沖壓成形過(guò)程中,通過(guò)分析

2、區(qū)域摩擦特性對(duì)板料成形和回彈的影響,得到相對(duì)應(yīng)的影響規(guī)律,進(jìn)而對(duì)模具表面進(jìn)行主動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。即利用激光毛化的增摩特性和激光微造型的減摩特性,在模具表面需要增加摩擦的區(qū)域進(jìn)行激光毛化處理,需要減小摩擦的區(qū)域進(jìn)行激光微造型處理。模具表面設(shè)計(jì)的合理微觀形貌有效的改善了沖壓過(guò)程中模具和板料之間的摩擦,提高模具的沖擊韌性和表面耐磨性,以及板料的成形性能和成形精度。
　　 本文選用典型的U形件彎曲模具為例,利用數(shù)值模擬和均勻設(shè)計(jì)法,對(duì)U形件的

3、成形過(guò)程和回彈過(guò)程進(jìn)行分析研究。利用ABAQUS模擬軟件,分析了在不同壓邊力下,U形件的區(qū)域摩擦對(duì)板料回彈的影響規(guī)律。同時(shí),采用均勻設(shè)計(jì)法,對(duì)模具表面的摩擦系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),得到優(yōu)化摩擦系數(shù)組合?；诖?對(duì)優(yōu)化前后沖壓板料的回彈進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果表明:在不同的壓邊力下,對(duì)U形模具表面進(jìn)行激光復(fù)合造型的區(qū)域是不同的;激光復(fù)合造型模具減小了板料回彈,為進(jìn)一步設(shè)計(jì)和優(yōu)化激光復(fù)合造型參數(shù)提供了重要的依據(jù)。
　　 最后,對(duì)盒形件進(jìn)行數(shù)值模

4、擬分析,得到盒形件模具表面的區(qū)域摩擦特性對(duì)板料成形和回彈的影響規(guī)律,為盒形件表面進(jìn)行激光復(fù)合造型實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)。結(jié)合激光復(fù)合造型的工藝實(shí)驗(yàn)和摩擦磨損性能實(shí)驗(yàn),采用合理的激光加工參數(shù),分別在盒形模具的凸模圓角區(qū)和凹模圓角區(qū)進(jìn)行激光毛化和激光微造型加工。然后進(jìn)行成形性能實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明:與未造型盒形模具的成形件相比,激光復(fù)合造型盒形模具的成形件應(yīng)變減小,最大減薄率降低2.6%,盒形件長(zhǎng)邊和短邊的回彈角分別增加0.52°和0.49°;與數(shù)值模擬