小模數(shù)齒形精沖的計算機模擬及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、傳統(tǒng)的齒形零件加工需進行落料沖孔、鉸中心孔、滾齒、去毛刺等工序，工藝復雜，加工時間長。精密沖裁工藝作為一種先進的精密塑性成形技術，一次沖裁加工就可得到尺寸精度高、剪切面光潔、且具有一定立體形狀的零件。隨著精沖技術的發(fā)展，越來越多的齒形零件采取了精沖加工方法，但目前在小模數(shù)齒形件的精沖方面還存在很多問題，一方面，由于零件輪廓的影響，在被加工材料的齒頂處很容易產(chǎn)生撕裂。另一方面，在齒頂處，由于凸模承受很大的壓力，從而導致模具過早崩刃、斷裂失

2、效，因此，研究并開發(fā)小模數(shù)齒形件的精沖工藝是具有理論和實際意義的。 如何預測精沖成形過程中可能出現(xiàn)的缺陷，獲得合理的工藝參數(shù)，成為精沖技術開發(fā)的重要環(huán)節(jié)。目前，在實際的生產(chǎn)過程中，齒形零件的精沖主要依靠經(jīng)驗以及工藝實驗等傳統(tǒng)方法來實現(xiàn)，但由于傳統(tǒng)研究方法的局限，設計、生產(chǎn)周期都較長，使得生產(chǎn)效率比較低。 本文在綜合查閱吸收大量國內(nèi)外技術資料的基礎上，對小模數(shù)齒形件精沖的工藝機理進行研究，簡要介紹了計算機仿真技術所依賴的有

3、限元理論基礎，對體積成形專用有限元模擬軟件Deform3D的應用特點及功能做了總結和分析。并運用有限元Deform3D軟件系統(tǒng)對小模數(shù)齒形件精沖過程進行數(shù)值模擬仿真，分析了沖裁間隙、壓邊圈尺寸、壓邊力、反頂力、凹模刃口圓角等主要工藝參數(shù)對成形結果的影響，得出了各工藝參數(shù)與沖裁剪切面光潔面的關系，揭示了精沖過程中不同工藝參數(shù)下材料變形區(qū)金屬的流動情況以及靜水壓力的變化規(guī)律，同時引入Cockcroft &Latham韌性斷裂準則來預測裂紋出