基于小彈塑性變形的冷擠壓凹模結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、本文應用有限元模擬和彈塑性理論，對基于小彈塑性變形的擠壓凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了研究。 首先，應用Marc有限元軟件計算分析了局部載荷作用下，不同載荷作用區(qū)間長度和位置時，整體式擠壓凹模的應力分布和變形特征，提出按照載荷作用區(qū)間的長度和位置設(shè)計加強圈，并得出局部載荷作用下整體式擠壓凹模的強度校核表達式；結(jié)合數(shù)值模擬技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡和遺傳算法，對局部載荷作用下的三層組合凹模進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計：進而在傳統(tǒng)擠壓凹模彈性設(shè)計的基礎(chǔ)上，提出基

2、于小彈塑性變形的模具設(shè)計思想，引入擠壓凹模自增強設(shè)計理念，推導和建立了整體式擠壓凹模自增強設(shè)計的理論公式，并通過有限元計算，分析研究了凹模自增強過程中的應力和變形特征；最后，在單層自增強凹模的基礎(chǔ)上，將自增強技術(shù)和過盈配合方法相結(jié)合進行雙層自增強組合凹模的設(shè)計，提出了兩種工藝方案，即在內(nèi)層凹模預先進行自增強處理后再進行縮套的方法和直接對過盈配合組合凹模進行自增強處理的方法，并對其可行性進行了分析。 局部載荷作用下整體式擠壓凹模的

3、應力和變形分析以及三層組合凹模的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計結(jié)果表明，按照凹模整個高度作用載荷設(shè)計時，模具的結(jié)構(gòu)尺寸偏大，不利于充分發(fā)揮模具的承載潛力，造成模具材料的浪費。單層自增強擠壓凹模的應力和變形分析顯示，在滿足模具尺寸精度要求的前提下，可以達到相同結(jié)構(gòu)尺寸的過盈配合組合凹模的強度要求。而雙層自增強組合凹模的結(jié)構(gòu)分析表明，在過盈配合基礎(chǔ)上的自增強處理，有利于模具承載能力和尺寸精度的進一步提高，是一種有效的設(shè)計方法?？梢?，在傳統(tǒng)的擠壓凹模設(shè)計中，將