超高強(qiáng)鋼板沖壓模具磨損CAE分析與壽命預(yù)測.pdf

1、汽車工業(yè)的高速發(fā)展使能源問題日益嚴(yán)重，實現(xiàn)汽車輕量化和節(jié)能減排是汽車工業(yè)發(fā)展的必然選擇。超高強(qiáng)鋼因具有較高的強(qiáng)度，能滿足汽車輕量化、碰撞安全性、節(jié)能減排的要求，已被廣泛應(yīng)用于汽車車身結(jié)構(gòu)件和安全加強(qiáng)件等重要零部件中。超高強(qiáng)鋼板的高強(qiáng)度，導(dǎo)致沖壓成形時模具的工作條件較惡劣，所受載荷更大，模具的磨損情況也更為嚴(yán)重，給汽車模具的設(shè)計和應(yīng)用帶來了一系列的問題。目前大多數(shù)磨損研宄主要集中在實驗方面，然而研宄結(jié)果會受各種外部條件影響，難以為工程設(shè)計

2、提供快捷的方法。在模具磨損的數(shù)值模擬方面，針對擠壓、鍛壓等其他成形工藝的研宄比較多，而超高強(qiáng)鋼板沖壓模具磨損方面的研宄較少。
　　針對這一現(xiàn)象，本文提出了一種有效而快捷的預(yù)測模具磨損量和使用壽命的方法。該方法采用Archard磨損理論，基于動力顯示算法，采用拉格朗日增量法模擬板料沖壓過程。計算得到成型結(jié)束后的板料應(yīng)力、模具磨損量、相對滑移速度、接觸壓力等數(shù)據(jù)，結(jié)果表明模具磨損主要集中在材料流動較多的區(qū)域。
　　為了研究模具磨

3、損的影響因素，分別改變模具硬度、沖壓速度、模具材料、模具間隙和沖壓行程等參數(shù)對板料沖壓過程進(jìn)行數(shù)值仿真，對比分析模具的最大磨損量，總結(jié)各參數(shù)對模具磨損的影響規(guī)律。結(jié)果表明：在一定范圍內(nèi)，模具磨損量與模具硬度、模具間隙呈反向的非線性關(guān)系；模具磨損量與沖壓速度呈正比關(guān)系；不同材料的抗磨損性能不同；模具磨損量與沖壓行程的關(guān)系較復(fù)雜。
　　最后考慮實際生產(chǎn)中，前次沖壓過程對后續(xù)沖壓的影響，采用磨損累積法預(yù)測模具修模前的使用壽命。并通過白光