先進高強鋼冷沖壓模具磨損預測研究.pdf

1、先進高強鋼具有較高的強度級別，致使冷成形過程中在模具和板料接觸界面上將產生較大的接觸應力及溫升，造成嚴重的板料表面劃傷及模具磨損。預測先進高強鋼冷成形模具磨損量并找到合理的控制方案，是目前先進高強鋼沖壓生產中所面臨的一大技術難題。
　　本文以先進高強鋼冷沖壓成形過程中模具磨損預測為目標，主要研究了先進高強鋼冷成形過程中凹模圓角處鋼板-模具界面摩擦系數和表面損傷演化研究，并建立了冷沖壓模具圓角區(qū)磨損預測方法。
　?。?）基于彎

2、曲試驗的鋼板-模具圓角區(qū)界面滑動摩擦系數研究
　　在現有的圓角區(qū)滑動摩擦系數模型基礎上，給出了考慮彎曲過程的彎曲和反彎曲因素的摩擦系數計算方法，并進行了工藝因素等因素對該滑動摩擦系數影響的實驗研究。研究表明：彎曲圓角區(qū)的摩擦系數要明顯高于薄板拉伸的摩擦系數；材料強度會對凹模圓角的摩擦系數產生影響；材料強度越高、表面硬度越高，凹模圓角的摩擦系數也越??；沖壓工藝參數也會對凹模圓角的摩擦系數產生影響；隨著相對圓角半徑減小、壓邊力增大、拉

3、伸速度減小，圓角區(qū)的摩擦系數都會有所增大。
　?。?）先進高強鋼沖壓件表面劃傷實驗研究
　　基于物理模擬實驗研究了沖壓工藝等因素對先進高強鋼沖壓件表面劃傷的影響，同時基于數值仿真模型獲得了不同工藝參數下模具表面溫升變化，進一步對表面劃傷變化進行了闡釋。研究表明：材料強度會對板料表面劃傷產生影響；相同工藝條件下，鋼板強度越高，板料在成形過程中越容易產生表面劃傷；沖壓中工藝參數也會對板料表面劃傷產生一定的影響；相對圓角半徑減小、

4、壓邊力增大、拉伸速度增大時，板料表面劃傷加重。
　　（3）基于摩擦功的模具圓角區(qū)磨損量數值預測
　　基于數值仿真方法獲得工藝參數和摩擦功之間的關聯，通過模擬實驗構建了摩擦功和模具修模極限值的關系，實現了模具修模周期的預測。此外，研究了不同工藝參數下凹模圓角處摩擦功耗散量的規(guī)律。研究表明：在摩擦功的分布上，板料流入處摩擦功最大，之后逐漸較小，在40°附近又升高到一個較小的峰值，之后減小至零；在摩擦功對各個因素的敏感性上，隨著相