板料沖裁模具磨損的實驗研究與數(shù)值模擬.pdf

1、沖裁是金屬材料塑性加工中的一種基本方法，且沖裁的變形區(qū)域主要集中在狹小的沖裁間隙內，其因材料之間產生了較大的摩擦與較高的溫度而使得凸模的工作條件非常惡劣，從而加劇了沖裁模具的磨損，引起沖裁間隙以及產品毛刺高度的逐漸增大。此外，金屬板料的沖裁過程因其涉及到極其復雜的非線性問題（幾何非線性、材料非線性以及接觸非線性）而越來越引起人們的普遍關注。
　　本文以波形片為研究對象，設計一副板料沖裁的級進模，通過沖裁毛刺高度的實驗研究間接反映工

2、藝參數(shù)與模具磨損量之間的關系，并利用DEFORM-2D仿真軟件進行數(shù)值模擬。其主要研究工作及取得的進展如下：
　?。?）基于沖壓零件（波形片）的工藝分析，設計了波形片沖裁的級進模。借助模具進行了沖裁件毛刺高度與沖壓工藝參數(shù)關系的實驗研究，結果顯示：隨著模具間隙、沖壓速度的逐漸增加，沖裁毛刺的高度呈現(xiàn)不斷增大的變化趨勢；而隨著凸模刃口圓角半徑的不斷增加，沖裁毛刺的高度則呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢。
　?。?）利用電子萬能試驗機

3、對波形片材料C75S材料進行拉伸試驗，得出了材料真實的應力應變曲線，基于Archard理論磨損模型建立了金屬板料沖裁分析的有限元模型，利用DEFORM-2D有限元仿真軟件模擬了波形片（材料為C75S高強度彈簧鋼，厚度為0.6 mm）的沖裁過程及沖裁凸模的磨損?；诎辶蠜_裁模具磨損基礎理論及有限元的仿真結果，研究了沖壓工藝參數(shù)（模具間隙、凸模刃口圓角半徑以及沖壓速度）對沖裁凸模磨損影響的變化規(guī)律。結果表明：沖裁凸模的磨損深度隨著模具間隙的

4、增大呈現(xiàn)出不斷減小的變化趨勢，隨著沖壓速度的增大則呈現(xiàn)出不斷增加的變化趨勢，然而隨著沖裁凸模刃口圓角半徑的增大則呈現(xiàn)出先增大后減小的變化趨勢。此外，研究了沖裁工藝參數(shù)對沖裁毛刺高度的影響變化趨勢，并且驗證了仿真模型的正確性。
　?。?）基于響應曲面法（Response Surface Methodology）設計了波形片沖裁的仿真試驗，根據(jù)仿真試驗結果建立了沖壓工藝參數(shù)與凸模磨損深度之間的數(shù)學模型，并對仿真試驗結果進行方差分析。研