基于數值模擬的沖裁毛刺形成機理與抑制技術研究.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、生產效率高等特點而被廣泛應用于航空、汽車及儀器儀表等領域。然而隨著產品向精密化與集成化方向發(fā)展，沖裁毛刺引起人們的重視，如何實現沖裁毛刺的有效抑制已成為研究的重點，本文基于國內外沖裁毛刺的研究基礎上提出了一種抑制沖裁毛刺的方法——預壓沖裁法。
　　 本文利用有限元軟件DEFORM-2D模擬了1mm厚的AISI304不銹鋼板料預壓沖裁過程，研究了各工藝參數與光亮帶長度及凹模磨損深

2、度之間的關系，其主要內容及成果如下:
　　 (1)分析了沖裁變形過程及受力狀況，探討了沖裁毛刺的形成機理，并對預壓沖裁法有限元模擬的關鍵技術進行闡述。
　　 (2)分析了預壓沖裁過程中的應力應變及材料流動情況，沖裁變形主要集中于狹窄的凸凹模間隙內且材料流動中出現的“渦旋”現象可以提高變形區(qū)的靜水壓應力，抑制裂紋的產生。此外，研究了相對間隙、凸模刃口圓角半徑、凹模刃口圓角半徑、沖裁速度、預壓深度、預壓角度及模具磨損對光亮帶

3、長度的影響，通過模具磨損前后的沖裁件的斷面質量比較，研究發(fā)現模具磨損使得沖裁件的光亮帶長度下降。運用正交試驗模擬了不同工藝參數組合下的預壓沖裁過程，通過正交試驗結果的直觀分析及方差分析，得出相對間隙對光亮帶長度影響顯著的結論，而其余各因素的影響主次順序為:凸模刃口圓角半徑＞預壓深度＞預壓角度＞沖裁速度＞凹模刃口圓角半徑，且通過因素效應曲線圖給出了預壓沖裁法的最優(yōu)工藝方案。
　　 (3)基于Archard模型對預壓沖裁過程中的凹模