復(fù)合精沖過程的計(jì)算機(jī)模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、精沖是一種先進(jìn)的精密加工工藝，不僅加工出的零件斷面光潔、質(zhì)量高，而且具有高效、低耗、優(yōu)質(zhì)等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。復(fù)合精沖是精沖工藝的一個(gè)新領(lǐng)域，能夠一次沖裁出形狀復(fù)雜的三維零件。但是復(fù)合精沖在沖制厚度較大的材料時(shí)，模具壽命通常較低；另一方面，沖切斷面質(zhì)量、尺寸與形位精度也經(jīng)常達(dá)不到要求。這就影響了該工藝的推廣及應(yīng)用。為了準(zhǔn)確找出這些問題出現(xiàn)的原因，需要對(duì)復(fù)合精沖過程進(jìn)行有限元數(shù)值模擬分析。 本課題的研究對(duì)象是國內(nèi)某精沖公

2、司生產(chǎn)的一種棘輪精沖件以及加工它所使用的模具。該零件用于汽車座椅調(diào)角器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，具有半沖孔、倒角以及三維齒形等特征。 首先使用Solidworks 2006 對(duì)模具和條料進(jìn)行三維建模，然后將三維模型導(dǎo)入到Deform 3D軟件中，對(duì)精沖過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，得到零件成型的動(dòng)畫、條料表面以及內(nèi)部的等效應(yīng)力應(yīng)變分布情況以及主沖頭上的載荷變化曲線等信息，從而科學(xué)地解決了主沖頭同時(shí)作為落料凸模和擠壓凹模工作時(shí)的復(fù)雜受力計(jì)算問題，也為評(píng)

3、價(jià)零件質(zhì)量和改進(jìn)加工工藝提供了參考。 接著使用Ansys Workbench 10.0軟件的疲勞分析模塊，對(duì)整副模具最關(guān)鍵的零件主沖頭進(jìn)行了安全性分析和壽命預(yù)測，不僅得到了比較合理的主沖頭的等效應(yīng)力和變形情況，更預(yù)測出了與生產(chǎn)實(shí)際非常接近的主沖頭的壽命值，并進(jìn)一步分析出了主沖頭容易損壞的原因。 最后，針對(duì)主沖頭以及與其存在裝配關(guān)系的壓邊圈零件容易出現(xiàn)的問題，提出了一個(gè)壓邊圈的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。該方案是添加一個(gè)壓邊圈保護(hù)鑲塊，