復合精沖過程的計算機模擬及模具結構優(yōu)化.pdf

1、精沖是一種先進的精密加工工藝，不僅加工出的零件斷面光潔、質量高，而且具有高效、低耗、優(yōu)質等特點，已廣泛應用于工業(yè)生產中。復合精沖是精沖工藝的一個新領域，能夠一次沖裁出形狀復雜的三維零件。但是復合精沖在沖制厚度較大的材料時，模具壽命通常較低；另一方面，沖切斷面質量、尺寸與形位精度也經常達不到要求。這就影響了該工藝的推廣及應用。為了準確找出這些問題出現(xiàn)的原因，需要對復合精沖過程進行有限元數(shù)值模擬分析。 本課題的研究對象是國內某精沖公

2、司生產的一種棘輪精沖件以及加工它所使用的模具。該零件用于汽車座椅調角器，結構比較復雜，具有半沖孔、倒角以及三維齒形等特征。 首先使用Solidworks 2006 對模具和條料進行三維建模，然后將三維模型導入到Deform 3D軟件中，對精沖過程進行動態(tài)模擬，得到零件成型的動畫、條料表面以及內部的等效應力應變分布情況以及主沖頭上的載荷變化曲線等信息，從而科學地解決了主沖頭同時作為落料凸模和擠壓凹模工作時的復雜受力計算問題，也為評

3、價零件質量和改進加工工藝提供了參考。 接著使用Ansys Workbench 10.0軟件的疲勞分析模塊，對整副模具最關鍵的零件主沖頭進行了安全性分析和壽命預測，不僅得到了比較合理的主沖頭的等效應力和變形情況，更預測出了與生產實際非常接近的主沖頭的壽命值，并進一步分析出了主沖頭容易損壞的原因。 最后，針對主沖頭以及與其存在裝配關系的壓邊圈零件容易出現(xiàn)的問題，提出了一個壓邊圈的結構優(yōu)化方案。該方案是添加一個壓邊圈保護鑲塊，