基于數(shù)值模擬的波形片沖裁過程及其模具磨損研究.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、汽車等諸多領(lǐng)域。隨著數(shù)值模擬技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，借助有限元分析結(jié)果對(duì)模具結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不但可以為模具的設(shè)計(jì)及工藝分析提供重要的指導(dǎo)意義，而且縮短模具的設(shè)計(jì)開發(fā)周期，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而提高企業(yè)的競爭力等。
　　本文利用DEFORM-3D有限元軟件對(duì)1mm厚的65Mn板料的波形片沖裁過程進(jìn)行數(shù)值模擬，研究了沖裁間隙、沖裁速度及凹

2、模刃口圓角半徑與波形片沖裁斷面質(zhì)量及凹模磨損深度之間的關(guān)系，并對(duì)波形片的沖裁過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，其主要內(nèi)容及成果如下:
　　(1)分析了板料的沖裁過程，探討了沖裁過程中模具與板料之間的摩擦力，說明了凸模的端面及側(cè)壁所受的摩擦力較大而最易磨損，并對(duì)波形片沖裁過程有限元模擬的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。
　　(2)分析了波形片沖裁過程中的應(yīng)力應(yīng)變，沖裁變形主要集中于狹窄的凸凹模間隙內(nèi)。此外，研究了沖裁間隙、沖裁速度及凹模刃口圓角半徑對(duì)波形片

3、沖裁斷面質(zhì)量的影響，設(shè)計(jì)了波形片的落料沖孔復(fù)合模，主要包括凸模及凸凹模的設(shè)計(jì)等，并對(duì)沖裁間隙與沖裁斷面質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
　　(3)基于Archard模型對(duì)波形片沖裁過程中的凸模磨損進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了沖裁間隙、沖裁速度及凹模刃口圓角半徑與凸模磨損深度之間的關(guān)系。此外，運(yùn)用正交試驗(yàn)?zāi)M了不同工藝參數(shù)組合下的波形片沖裁過程，通過正交試驗(yàn)結(jié)果的直觀分析及方差分析，得出沖裁間隙對(duì)凸模磨損影響顯著的結(jié)論，而且各因素的影響主次順