汽車法蘭零件精密沖裁工藝研究.pdf

1、汽車法蘭零件是指應(yīng)用在汽車上具有外凸輪廓的一類板狀零件，這種零件在其他領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用。精密沖裁是一種高效、經(jīng)濟(jì)的金屬加工工藝。使用精密沖裁加工出來的制件有著光潔的切斷面，較高的尺寸精度，直接用于裝配使用；精沖件可以輕易實現(xiàn)批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高；在精沖過程中，由于金屬材料的加工硬化，使得制件表面硬度得以大幅度的提高。諸如以上的優(yōu)點，精密沖裁在制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車工業(yè)中。 傳統(tǒng)的精沖工藝，即齒圈壓板精沖，工藝過程

2、復(fù)雜，而且需要專門的昂貴的三動壓力機(jī)。這種精沖工藝在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用受到了一定限制，而階梯形刃口模具精密沖裁工藝可以在普通壓力機(jī)上實現(xiàn)，工藝過程簡便，生產(chǎn)成本低。 階梯形刃口模具精密沖裁工藝不需要V形壓邊圈，通過模具的負(fù)間隙作用產(chǎn)生精密沖裁所需的靜水壓應(yīng)力，其原理與傳統(tǒng)的精密沖裁是相同的，但對其所作的研究和在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用卻很少。 本文采用有限元模擬與實驗相結(jié)合的方法，系統(tǒng)地研究了階梯形刃口模具精密沖裁工藝，針對三種不

3、同材質(zhì)的板材，給出了合理的工藝參數(shù)匹配區(qū)域，使之具有工業(yè)實用價值；并結(jié)合某一特殊汽車用法蘭件，給出了其合理的加工工藝路線。 采用基于更新拉格朗日的大變形有限元方法，對階梯形刃口模具精密沖裁過程的進(jìn)行了計算機(jī)模擬，分析了剪切變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；詳細(xì)分析了模具主要幾何參數(shù)對精沖效果的影響；并根據(jù)分析確定了模具的幾何參數(shù)合理匹配區(qū)域；給出了階梯形刃口模具精密沖裁最大沖裁力的計算公式；并設(shè)計了實驗?zāi)＞撸瑢τ邢拊治鲞M(jìn)行了驗證和補充。