傳動(dòng)片沖裁凸模的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其磨損研究.pdf

1、沖裁是金屬板料進(jìn)行塑性加工的一種基本方法，其在狹小的沖裁間隙內(nèi)發(fā)生局部塑性大變形，沖裁過程因其涉及到幾何非線性、材料非線性及接觸非線性而變得異常復(fù)雜。沖裁凸模在連續(xù)沖壓的過程中會產(chǎn)生疲勞斷裂，并且引起沖裁模具的磨損，導(dǎo)致產(chǎn)品毛刺超差，并且會降低模具的使用壽命，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本。隨著有限元模擬技術(shù)的快速發(fā)展，利用有限元軟件對板料沖裁過程中的凸模疲勞壽命及其磨損進(jìn)行仿真模擬，可以進(jìn)一步優(yōu)化模具的結(jié)構(gòu)，提高沖壓模具的使用壽命，對于企業(yè)的實(shí)際

2、生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文以傳動(dòng)片為研究對象，利用ANSYS Workbench軟件對沖裁凸模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，并設(shè)計(jì)一副落料級進(jìn)模進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。此外，借助 DEFORM-3D軟件模擬傳動(dòng)片（材料為CK75，材料厚度為1.1 mm）的沖裁過程及其凸模磨損，研究沖裁工藝參數(shù)對凸模磨損的影響，基于正交試驗(yàn)對沖裁的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。論文主要研究工作如下：
　?。?）闡述金屬板料的沖裁變形過程，分析金屬板料發(fā)生沖裁時(shí)的變形區(qū)中

3、的接觸摩擦狀況，敘述沖裁模具的磨損過程及減少模具磨損的措施，并對沖裁凸模結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其磨損的仿真技術(shù)進(jìn)行介紹。
　　（2）建立沖裁凸模疲勞分析的有限元模型，利用ANSYS Workbench有限元軟件對沖裁凸模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化?；诹慵墓に嚪治鲈O(shè)計(jì)一副落料成形級進(jìn)模，并對優(yōu)化后的凸模疲勞壽命進(jìn)行驗(yàn)證。
　?。?）建立沖裁凸模磨損分析的有限元模型，利用DEFORM-3D有限元軟件模擬1.1 mm厚的CK75傳動(dòng)片沖裁過程，分析沖

4、裁工藝參數(shù)（沖裁間隙、凹模刃口圓角半徑以及沖壓速度）對凸模磨損的影響。通過不同工藝參數(shù)組合的正交試驗(yàn)的分析，得知沖裁間隙對凸模磨損的影響顯著，并且得出工藝參數(shù)對凸模磨損影響的主次順序依次為：沖裁間隙、凹模刃口圓角半徑以及沖壓速度。此外，基于正交試驗(yàn)的分析，得出傳動(dòng)片沖裁的最優(yōu)工藝方案。
　?。?）基于響應(yīng)曲面法設(shè)計(jì)了傳動(dòng)片沖裁的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了沖裁工藝參數(shù)與凸模磨損深度之間的數(shù)學(xué)模型。研究發(fā)現(xiàn)：使用響應(yīng)曲面法建立的數(shù)學(xué)模型