激光復(fù)合造型模具成形性能及工件表面質(zhì)量的研究.pdf

1、在模具沖壓成形過程中，成型件的質(zhì)量是衡量模具加工優(yōu)劣的關(guān)鍵因素，而提高成型件質(zhì)量必須對模具進(jìn)行處理，以提高模具的塑性成形性能，從而提高成型件的質(zhì)量。大量的實(shí)踐證明，高質(zhì)量的模具在沖壓成形過程中，不僅能提高成型件的質(zhì)量，降低廢品率，還可以提高模具的加工性能，補(bǔ)償模具在設(shè)計(jì)制造中的缺陷，減少修模次數(shù)，提高模具壽命。
　　 本研究是利用激光復(fù)合造型技術(shù)對模具進(jìn)行處理，并對板料進(jìn)行拉深成形。本課題組近幾年對激光毛化和激光微造型進(jìn)行了一系

2、列的深入探討和研究，本文即利用激光復(fù)合造型(即激光毛化和激光微造型)對模具進(jìn)行處理，通過改變模具表面的摩擦狀況，實(shí)現(xiàn)對模具加工過程中材料流動的控制，從而改善模具的加工性能，提高成型件的質(zhì)量。
　　 首先，為了更方便的對拉深成形過程進(jìn)行分析，本文按照成型件的形狀對受力區(qū)域進(jìn)行了劃分，總共分成了五個(gè)區(qū)域：法蘭區(qū)、凹模圓角區(qū)、錐壁區(qū)、凸模圓角區(qū)、錐頂區(qū)。通過對各個(gè)區(qū)域的分析，得出了毛坯的各個(gè)部位在成形過程中的應(yīng)力與應(yīng)變的變化規(guī)律。

3、r>　　 其次，利用有限元分析軟件對成形過程進(jìn)行了模擬，對成型件的表面質(zhì)量參數(shù)也進(jìn)行了模擬分析，通過對成型件厚度、應(yīng)力、應(yīng)變等的變化進(jìn)行對比，得出了復(fù)合造型模具成型件的變化規(guī)律，為后面的成形試驗(yàn)驗(yàn)證提供了理論的基礎(chǔ)。
　　 再次，利用前面的分析，對錐形模具的關(guān)鍵部位進(jìn)行了激光復(fù)合造型處理，并進(jìn)行了拉深成形試驗(yàn)。根據(jù)前面的受力分析和模擬結(jié)果，利用激光對凸模圓角區(qū)進(jìn)行了毛化處理；對凹模圓角區(qū)進(jìn)行了微造型處理。為了防止時(shí)效對成型件尺

4、寸的影響，對成型件厚度進(jìn)行了測量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)合造型模具成型件凸模圓角區(qū)的危險(xiǎn)斷面厚度有所增加。
　　 最后，利用各種檢測設(shè)備對成型件回彈和表面質(zhì)量進(jìn)行了檢測，并對模具毛化區(qū)進(jìn)行了金相組織的測量。通過試驗(yàn)檢測結(jié)果可知，與未復(fù)合造型模具成型件相比，復(fù)合造型模具成型件凸模和凹模處的兩個(gè)角度的回彈得到了控制，兩個(gè)圓角區(qū)的殘余應(yīng)力都相應(yīng)的得到改善，并且找出了模具毛化點(diǎn)處硬度高的原因。因此，復(fù)合造型模具不僅能提高成型件的質(zhì)量，而且模具的拉