閉擠式精沖工藝的數(shù)值模擬及參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、齒圈壓板精沖是制造板狀精密輪廓零件的先進(jìn)技術(shù)，但對(duì)材料的塑性要求較高，且可精沖材料的厚度有限。閉擠式精沖是主要針對(duì)低塑性、厚板材料的一種新型精沖技術(shù)。目前，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)獲得了發(fā)明專利，并進(jìn)行了一些初步研究，但該新工藝在工程實(shí)際中應(yīng)用所需的基礎(chǔ)研究進(jìn)行得還不夠，特別是所涉及的工藝參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題還未得到解決。本課題擬通過(guò)數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)閉擠式精沖的工藝規(guī)律進(jìn)行研究，并對(duì)相關(guān)工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以豐富其技術(shù)體系，為該新工藝的工業(yè)

2、應(yīng)用創(chuàng)造條件。
　　 本文首先通過(guò)對(duì)材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，在獲得材料性能參數(shù)的基礎(chǔ)上求出了材料的流動(dòng)應(yīng)力方程，并通過(guò)體積相等理論計(jì)算出了坯料的體積計(jì)算公式，建立了有限元模擬模型，采用體積成形模擬軟件—Deform2D，對(duì)閉擠式精沖過(guò)程進(jìn)行了有限元模擬。其次，在借鑒以往研究和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分析了變形區(qū)材料所受應(yīng)力狀態(tài)對(duì)其斷裂損傷的影響規(guī)律。然后，在綜合簡(jiǎn)單對(duì)比試驗(yàn)和正交試驗(yàn)各自優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)大量有限元模擬的方法，研究了反頂力和模具

3、各工藝參數(shù)（凸、凹模間隙，凹模圓角半徑，凹模型腔錐面的傾斜角度，凹模的壓料長(zhǎng)度和凸模與副凹模的預(yù)置高度差）對(duì)成形面光亮帶比例的影響規(guī)律及影響程度大??；凹模傾斜角度與合模力的關(guān)系。最后，在有限元模擬基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)、制造了實(shí)驗(yàn)?zāi)＞?，并進(jìn)行了相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變不同坯料的體積，檢驗(yàn)并進(jìn)一步修正了坯料體積的計(jì)算公式；提出了適用于閉擠式精沖的沖裁力、合模力及最佳反頂力計(jì)算公式；揭示了反頂力和相對(duì)沖裁間隙對(duì)工件成形面質(zhì)量的影響規(guī)律，得到了閉擠式精沖