局部精密輪廓的切擠復(fù)合精整成形機(jī)理研究及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、針對(duì)板狀局部精密輪廓零件的加工，常用方法有銑削、精沖和整修等，但這些方法存在一定局限性，如銑削、整修方法生產(chǎn)效率低，精沖成本高等。為此，本課題在整修工藝基礎(chǔ)上提出了切擠復(fù)合精整加工方法，即先對(duì)整個(gè)輪廓進(jìn)行普通沖裁，在要求高精度的局部位置預(yù)留一定的加工余量，然后在普通壓力機(jī)上，利用特殊的模具對(duì)這部分輪廓進(jìn)行切擠復(fù)合精整，從而達(dá)到局部輪廓面的全光亮帶成形。本課題旨在通過(guò)研究切擠復(fù)合精整工藝的成形機(jī)理，揭示其工藝規(guī)律，并總結(jié)一套成形工藝參數(shù)規(guī)

2、范，指導(dǎo)和應(yīng)用于生產(chǎn)。
　　在本文中首先研究了切擠復(fù)合精整變形原理，包括成形過(guò)程中變形區(qū)的劃分，變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的理論分析，得出影響變形區(qū)應(yīng)力狀態(tài)的主要參數(shù)是凸模圓角半徑；其次，研究了Deform-3D數(shù)值模擬中基本工藝參數(shù)的設(shè)置，確定了20鋼材料的臨界破壞值，并對(duì)成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了成形過(guò)程中幾個(gè)重要變形階段的金屬流動(dòng)規(guī)律，剪切滑移機(jī)理，應(yīng)力分布規(guī)律，并研究了凸模圓角半徑和精整余量對(duì)應(yīng)力狀態(tài)及成形質(zhì)量的影響規(guī)律；再次，通

3、過(guò)設(shè)計(jì)制造實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?，?duì)不同厚度的20鋼和Q235板材進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)地研究了成形工藝規(guī)律，總結(jié)了各工藝參數(shù)之間的科學(xué)關(guān)系，得出了不同板厚的工藝參數(shù)參考規(guī)范；最后，針對(duì)調(diào)角器齒板零件，在工藝參考規(guī)范之上，進(jìn)行了數(shù)值模擬參數(shù)優(yōu)化，并進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，投入了實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。
　　研究表明：在切擠復(fù)合精整成形中，凸模圓角半徑和精整余量是影響成形質(zhì)量的關(guān)鍵工藝參數(shù)，切擠復(fù)合精整能最大程度地避免整修工藝的不足（以往整修方法沒(méi)有考慮模具圓角大小，只

4、是對(duì)整修余量進(jìn)行了一些研究，單次整修余量一般在0.05～0.2mm，這樣小的余量就很難對(duì)坯料進(jìn)行定位，并且需多次整修才能完全加工掉輪廓斷面，而實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在模具圓角很小的情況下，即使余量很小，整修也很難達(dá)到全光亮帶成形，而存在一定的模具圓角不僅可以提高成形面質(zhì)量，而且可以大大增加單次達(dá)到全光亮帶成形的精整余量范圍，從而減小了定位精度高帶來(lái)的困難）；本文系統(tǒng)的研究了精整余量和凸模圓角半徑對(duì)成形質(zhì)量的影響規(guī)律，得出了不同板厚材料達(dá)到全光亮帶成